The odd even scattering of the nuclear charge radii. A mirror for pairing correlations
Description
As cause for the normal odd-even staggering of the nuclear charge radii the blocking of neutron pair correlations at its back-effect on the proton distribution is presumed. This effect is studied in the framework of the HFB theory which is because of the unification of the concept of the mean single-particle potential and pairing just offerred for this reason. Calculated are mean charge radii, realtively to a reference isotope, for spherical nuclei. It is shown proton pairing, are not able to reproduce the normal staggering. An immediate coupling of the neutron pairing to the mean HFB one-particle potential can result via many-particle interactions. This mechanism is studied by application of a proton-neutron separable many-particle interaction. Calculations for the isotope series lead, mercury, barium, tin, cadmium, and molybdenum give a normal scattering of the correct order of magnitude with often quantitative agreement between theory and experiment, so that the immediate influence of the mean proton single-particle potential by the neutron pair correlations can be considered as the cause for the normal staggering. This is a many-particle effect. Each many-particle interaction can in principle yield this mechanism. A tentative calculation for calcium isotopes shows that this model is also able to describe the extreme behaviour of the mean-square charge radius of the calcium isotopes. In order to study the effects of the particle-number violation on the mean-square charge radii instead of a HFB vacuum a particle-number projected vacuum was applied as variational approach to the nuclear ground state. Vacuum was applied as variational approach to the nuclear ground state. It was shown that the results of both calculations are very similar. (orig./HSI)
Availability note (English)
Available from the library of Hannover Univ. (Germany, F.R.).Abstract (German)
Als Ursache fuer das normale odd even staggering der Kernladungsradien wird das Blockieren von Neutronenpaarkorrelationen und dessen Rueckwirkung auf die Protonenverteilung vermutet. Dieser Effekt wird im Rahmen der HFB- heorie untersucht, die sich wegen der Vereinheitlichung der Konzepte des mittleren Einteilchenpotentials und des Pairings fuer diesen Zweck geradezu anbietet. Berechnet werden mittlere quadratische Ladungsradien, bezogen auf ein Referenzisotop, fuer sphaerische Kerne. Es zeigt sich, dass Mechanismen, die nur eine Kopplung des Neutronenpairings an das Protonpairing bewirken, nicht in der Lage sind, das normale Staggering zu reproduzieren. Eine unmittelbare Kopplung des Neutronpairings an das mittlere HFB-Einteilchenpotential der Protonen kann ueber Mehrteilchenwechselwirkungen erfolgen. Dieser Mechanismus wird unter Verwendung einer Proton-Neutron-separablen Vierteilchenwechselwirkung untersucht. Rechnungen fuer die Isotopenreihen Blei, Quecksilber, Barium, Zinn, Cadmium und Molybdaen ergeben ein normales Staggering der richtigen Groessenordnung mit oft quantitativer Uebereinstimmung zwischen Theorie und Experiment, so dass die unmittelbare Beeinflussung des mittleren Protoneneinteilchenpotentials durch die Neutronenpaarkorrelationen als Ursache fuer das normale Staggering angesehen werden kann. Dies ist ein Mehrteilcheneffekt. Jede Mehrteilchenwechselwirkung kann diesen Mechanismus im Prinzip liefern. Eine versuchsweise Rechnung fuer Calcium zeigt, dass dieses Modell auch in der Lage ist, das extreme Verhalten des mittleren quadratischen Ladungsradius der Calciumisotope zu beschreiben. Um die Auswirkungen der Teilchenzahlverletzung auf die mittleren quadratischen Ladungsradien zu untersuchen, wurde an Stelle eines HFB-Vakuums ein teilchenzahlprojiziertes HFB-Vakuum als Variationsansatz fuer den Kerngrundzustand verwendet. Es stellt sich heraus, dass die Ergebnisse beider Rechnungen sehr aehnlich sind. (orig./HSI)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Das Odd Even Staggering der Kernladungsradien. Ein Spiegel fuer Paarkorrelationen
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 136 p.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 21041676
- Subject category
- S73: NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- ANNIHILATION OPERATORS; BARIUM ISOTOPES; CADMIUM ISOTOPES; CALCIUM ISOTOPES; CHARGE DENSITY; CORRELATIONS; CREATION OPERATORS; EVEN-EVEN NUCLEI; EVEN-ODD NUCLEI; GROUND STATES; HAMILTONIANS; HARTREE-FOCK-BOGOLYUBOV THEORY; HEAVY NUCLEI; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; LEAD ISOTOPES; MANY-BODY PROBLEM; MERCURY ISOTOPES; MOLYBDENUM ISOTOPES; NEUTRON-NEUTRON INTERACTIONS; NUCLEAR RADII; NUCLEAR STRUCTURE; PAIRING INTERACTIONS; PAULI PRINCIPLE; PROJECTION OPERATORS; PROTON-NEUTRON INTERACTIONS; PROTON-PROTON INTERACTIONS; SHELL MODELS; TIN ISOTOPES; VACUUM STATES; VARIATIONAL METHODS; WAVE FUNCTIONS; WOODS-SAXON POTENTIAL
- Descriptors DEC
- BARYON-BARYON INTERACTIONS; ENERGY LEVELS; FUNCTIONS; HADRON-HADRON INTERACTIONS; INTERACTIONS; MATHEMATICAL MODELS; MATHEMATICAL OPERATORS; NUCLEAR MODELS; NUCLEAR POTENTIAL; NUCLEAR PROPERTIES; NUCLEI; NUCLEON-NUCLEON INTERACTIONS; PARTICLE INTERACTIONS; POTENTIALS; PROTON-NUCLEON INTERACTIONS; QUANTUM OPERATORS