2-46 能级结构和核子散射自洽分析

孙伟力 张本爱

　　核结构信息在核反应及散射过程中的作用越来越受到重视，特别是低激发能级在核反应过程中受到强烈激发，并从核子－核相互作用中提取核平均场的信息。为促进核数据评价计算向精密化水平发展，利用软旋转模型和耦合道方法的统一框架开展了集体激发能级和核子散射数据自洽分析的研究。这里“软”是指核在旋转过程中具有拉伸的可能性，而传统的刚体转动模型则没有考虑类似的拉伸性。以Si为例进行了计算分析。从物理观点看，Si是一个2s-d 壳核，其形变为扁椭球形状，并具有旋转结构。从应用角度看，硅是屏蔽材料和微电子芯片的主要构成。

　　首先仔细安排低激发能级的旋转和振动结构，调整Hamiltonian参数以使能级计算值与实验值相符；然后将含有这些参数的波函数用于构造耦合道计算的耦合结构。在此基础上，利用最小二乘法拟合总截面、弹散和非弹角分布，从而得到一组合适的光学模型参数。为了能描述较高能量时的散射数据，在光学势的每个势深度中引入了色散关系的能量依赖项，替代了过去常用的比较简单的多项式能量依赖项。这样做使得光学势的虚部满足在Fermi能时为零（满足核物质理论的要求），同时光学势在高能时的饱和特性与Dirac现象论一致。这在物理上更加合理，在整个能区的计算中不会出现物理量的间断现象。各种截面计算结果与已有实验值符合相当好。图1为计算的中子总截面与实验数据的比较，还对中子弹散角分布的文献值与我们的数据进行了比较。另外讨论了耦合强度的再分配问题和形变参数选取。

　　方法采用了单一的光学势，对于实验数据较少的中子散射数据，若不足以进行中子势参数的调参过程，则可通过分析核结构信息和质子散射数据得到有关的势参数，反过来补充计算出中子散射数据。上述方法可进一步推广应用于其它核素的数据分析。