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绪论 1

第一章 原子核的基本性质 4

第一节 原子核的基本知识 4

一、原子核的组成和大小 4

二、原子核的质量和结合能 6

第二节 原子核的能态及其特征量 8

一、原子核的能态和原子核谱学 8

二、自旋和统计 10

三、原子核的磁矩 13

四、原子核的电四极矩 15

第三节 空间和时间的对称性 17

一、空间反映、宇称 17

二、时间反演 19

第四节 同位旋对称性 20

一、核力的电荷对称性和电荷无关性 20

二、同位旋 20

四、原子核理论中的同位旋不变性问题 22

三、原子核的同位旋 22

第五节 核子-核子相互作用 24

一、核子-核子相互作用的若干实验结果及其分析 24

二、介子交换势 39

三、普遍的唯象核子-核子相互作用势 41

参考文献 45

第二章 壳模型 46

第一节 核模型的作用 46

第二节 壳模型的实验依据 47

一、核势阱 50

二、单粒子能级 51

三、自旋-轨道耦合 53

四、壳层间距 57

五、通用的单粒子核势阱 58

六、单粒子壳模型的某些应用 59

第四节 独立粒子壳模型 62

一、组态和组态混合 63

二、大容量壳模型计算 68

三、Hartree-Fock自洽场 72

第五节 准粒子模型和对关联 73

一、原子核中的对关联观象 73

二、核的超流模型 75

三、超流模型的若干应用 80

参考文献 86

第三章 集体模型 87

第一节 引言 87

第二节 液滴的振动 90

第三节 球形核的表面振动 94

一、表面振动的描述 94

二、偶偶核的振动谱 97

三，均方形变因子 98

第四节 变形核的普遍理论和偶偶核的能谱 100

一、变形核的普遍理论 100

二、变形偶偶咳的能谱、振动-转动相互作用 103

三，非轴对称核的能谱 109

第五节 相互作用玻色子模型(IBM) 113

一、模型的建立和基本假设 113

二、IBM的哈密顿量 115

三、动力学对称性及三种极限 115

四、模型的发展 125

参考文献 125

第四章 变形壳模型 127

第一节 综合模型概念 127

第二节 弱耦合模型 128

第三节 强耦合模型 130

一、强耦合模型的一般描述 130

二、变形壳层结构 132

三、奇变形核的能谱 142

四、柯里奥利力 144

第四节 原子核的高自旋态 148

一、高自旋态的特点 148

二、回弯现象 150

三、高自旋态的回弯和晕转带的机制研究、推转模型 153

第五节 综合模型中的若干物理量 158

一、核磁矩 159

二、电四极矩 160

三、转动惯量 164

参考文献 168

第六章 原子核的电磁相互作用与γ跃迁 170

第一节 引言 170

一、跃迁几率与末态能级密度的一般讨论 170

二、关于原子核与电磁场相互作用的一般讨论 172

第二节 电磁场的平面波解 175

第三节 电磁场的球面波解 179

第四节 电磁场的量子化 183

第五节 原子核的γ跃迁几率 183

第六节 原子核γ跃迁的选择定则 190

一、自旋和宇称的选择定则 190

二、同位旋的选择定则 192

第七节 γ跃迁与核结构 195

一、单粒子模型的电磁跃迁及Weisskopf估计 196

二、表面振动模型中的电磁跃迁 203

三、集体转动与电磁跃迁 206

四、关于核芯激发模型及其参数化方法 209

第八节 γ跃迁中的角分布与角关联 212

一、辐射场的多极展开 212

二、γ辐射的角分布 214

三、级联γ跃迁中的角关联 217

四、混合跃迁的角关联 221

五、粒子-γ角关联 225

第九节 内转换和内电子对产生 230

参考文献 236

第六章 β衰变和弱相互作用 237

第一节 引言 237

一、β衰变的类型 237

二、自然界的相互作用 237

三、研究β衰变的意义 238

一、流-流相互作用 239

第二节 β衰变的相互作用形式 239

二、跃迁弱流的形式及可能的哈密顿量 242

三、弱哈密顿量的普遍形式 243

第三节 β跃迁的分类和选择定则 246

第四节 容许跃迁 251

一、跃迁几率和β谱形 252

二、电子-中微子角关联 256

三、fT1/2值及耦合常数 259

第五节 极化原子核的β衰变和电子、中微子的极化 262

一、极化60Co实验 264

二、二分量中微子理论 264

三、中微子的极化 267

四、β粒子的极化 269

第六节 极化中子的衰变和β衰变中的时间反演不变性 272

一、时间反演不变性及其对耦合常数的要求 272

二、CPT定理 273

三、极化中子的β衰变 274

四、β衰变相互作用小结 277

第七节 禁戒跃迁 278

一、源的速度效应与推迟效应 278

二、禁戒跃迁的谱形 279

三、关于赝标量相互作用 281

第八节 原子核矩阵元 282

一、镜象核衰变的矩阵元 282

二、变形核的β跃迁 286

参考文献 288

第七章 核反应的基本概念 290

第一节 运动学和守恒定律 290

一、核反应概念 290

二、能量守恒 291

三、动量守恒 291

四、质心坐标系和实验室坐标系 292

第二节 截面及其测量 296

一、核反应截面 296

三、截面的实验测量 298

二、激发曲线 298

第三节 核反应机制 301

一、复合核过程和直接反应 303

二、复合核共振 305

三、反应时间 306

四、能谱 307

五、分支比 308

六、角分布的特征 308

参考文献 309

第八章 核反应的量子力学描述 311

第一节 波函数和截面 311

一、波函数的形式 311

二、微分截面 314

第二节 薛定锷方程 314

一、薛定锷方程的耦合方程形式 315

二、势散射薛定锷方程的积分方程形式 316

三、玻恩近似和扭曲波玻恩近似 317

四、普遍的碰撞积分方程 318

第三节 分波分析 319

一、分波的意义 319

二、分波展开 320

三、入射波和出射波 321

四、截面的分波表达式 322

第四节 S矩阵理论 322

一、S矩阵的定义 322

二、S矩阵的基本性质 323

三、S矩阵和截面的关系 326

第五节 S矩阵理论的若干应用 327

一、弹性散射和非弹性过程截面的关系 327

二、势散射的相移分析 329

三、总截面和光学原理 330

四、库仑作用效应 331

第六节 有自旋粒子的碰撞 333

一、自旋和道自旋 333

三、散射波函数和散射矩阵 335

二、有自旋时的碰撞道 335

四、核反应中的角分布 336

五、截面和逆反应 337

第七节 散射的经典和半经典描述 339

一、粒子的经典弹性碰撞 339

二、半经典近似 342

三、冲量近似 344

参考文献 346

一、分波和强吸收 347

第九章 黑体模型和光学模型 347

第一节 黑体模型 347

二、衍射和强吸收散射 350

三、非弹性散射的强吸收 353

第二节 光学模型 356

一、引言 356

二、中子载面中的宽共振 357

三、光学模型截面的计算 360

四、光学势阱参数 367

五、实验测量结果的光学模型分析及光学模型的应用 373

六、光学模型的进展 378

参考文献 381

第十章 直接反应 382

第一节 直接反应的半经典描述 382

第二节 微扰理论和玻恩近似 383

一、平面波玻恩近似 383

二、扭曲波玻恩近似 385

第三节 多步过程和强耦合 404

参考文献 412

第十一章 复合核反应 413

第一节 复合核 413

第二节 核反应的共振现象 414

一、共振现象的产生 415

二、单能级共振公式(B-W公式) 419

三、中子截面的共振 425

四、共振参数的统计分布 428

一、有效截面按共振能级的统计平均 431

第三节 复合核的连续区描述 431

二、复合核的形成和衰变 433

三、H-F理论的改进 437

四、复合核衰变的蒸发模型 441

第四节 低能区的光学模型和强度函数 447

第五节 ?矩阵理论 450

一、?矩阵理论 450

二、?矩阵理论的应用 455

第六节 涨落现象 461

第七节 中间结构和平衡前反应 467

一、核反应中的中间结构和门槛态 467

二、激子模型 469

三、原子核反应的多步理论 472

参考文献 475

第十二章 若干其它核反应 477

第一节 原子核大小和核物质分布 477

一、库仑散射和卢瑟福公式 477

二、原子核的电荷分布 480

三、原子核物质密度分布 486

第二节 同位旋相似态 488

一、同位旋多重态 488

二、电荷交换反应中的同位旋相似态 489

三、Lane方程 490

四、相似态共振 493

五、相似态共振的精细结构 498

第三节 巨多极共振 501

一、巨多极共振的实验现象 501

二、巨共振的核反应机制 512

三、巨共振的衰变 516

第四节 核反应中的极化 519

一、极化观象 519

二、极化的量子力学描述 522

三、极化和若干相互作用 530

参考文献 538

第一节 概述 541

第十三章 重离子核反应 541

一、碰撞参量和重离子核反应的分类 542

二、重离子相互作用势 543

三、反应总截面 546

第二节 库仑激发 547

一、一般概述 547

二、激发截面 549

三、多重激发 550

四、在库仑场中的形变和敲碎 552

第三节 弹性散射 553

一、散射截面的振荡结构和重离子反应的强吸收及强库仑相互作用的特性 553

二、中间结构与准分子态 558

三、背散射现象和弹性转移反应 559

第四节 转移反应 562

一、转移反应的截面和角分布 563

二、Q窗效应 565

第五节 深度非弹性散射 568

一、实验情况 569

二、经典描述 573

三、动能耗散与各物理量的弛豫 575

四、经典的摩擦模型 577

五、唯象的输运理论 580

六、含时间的Hartree-Fock理论(TDHF) 584

第六节 全熔合反应 585

一、全熔合截面 586

二、全熔合的限制 590

三、超重元素 594

四、复合核的退激发 595

参考文献 598

附录 599

附录A C-G系数和Racah系数 600

附录B 刚体转动和转动矩阵 606

附录C 张量算符 610

附录D 狄喇克方程 613

附录E 核素性质表 622

附录F 常用物理常数 630