吴雨泽 王伟红

上海市进才实验中学 上海 200135

一、前言

原子核质量是原子核的基本性质之一,它直接反映了核内所有的相互作用,是强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用的共同结果。高精度原子核质量数据对人们了解核结构和基本对称性有重要的意义,是核结构和核反应研究的基础课题,也是核天体物理研究的重要输入量。原子核质量的深入研究对于探索丰中子核的奇特结构以及研究超重核结构及其衰变特性都具有重要意义,可以提供一些关键原子核的质量和寿命等基本特征[1-3]。在天体物理中,原子核的质量可以协助了解恒星的形成、演化和其最终的命运,而且精确的质量值将可以延伸到核物理之外的各个领域之中,得到更广泛的应用例如在计量学、量子电动力学、基本电荷等。一些核物理学家已经采用深度学习、神经元算法等对原子核质量进行了研究[5],但精度仍然不能超过实验的测量精度。

本项目着眼建立新的算法模型,用过积木模型替代液滴模型中的同位旋效应,试图从理论上给出更符合实验数据的的原子核质量。

二、理论模型

（一）液滴模型

有着90年历史的液滴模型极其简单,但它经受住了时间的考验这是一个值得关注的事实。原因在于,LDM认为原子核为一个不可压缩的液滴,由两种量子流体组成带电的Z个质子与不带电的N个中子,所计算的结合能可以根据Z和N的变化二平稳变化。它将中子和质子比作液滴中的分子,小液滴的质量主要和它的体积成正比,该模型能较为准确的给出原子核的性质,所以至今仍在研究原子核质量、研究超重元素合成,研究中子星的内部结构中广泛应用。……