BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC
BONG BÓNG TRONG HẠT NHÂN 54Ca
Thuộc nhóm ngành khoa học: Vật Lý Hạt Nhân
TP Hồ Chí Minh - Năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC
BONG BÓNG TRONG HẠT NHÂN 54Ca
Thuộc nhóm ngành khoa học: Vật Lý Hạt Nhân
SV thực hiện: Lê Ngọc Uyên Nam, Nữ: Nữ
Dân tộc: Kinh
Lớp, khoa: K42.SP.LyA, Khoa Vật Lý Ngành học: Sư Phạm Vật Lý
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Nguyễn Thành Vinh
Xác nhận của cán bộ hướng dẫn khoa học Xác nhận của phản biện
TP Hồ Chí Minh - Năm 2020
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa Vật Lý – Đại học Sư Phạm TPHCM,
tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và động viên từ các thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi
xin gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến
Các thành viên trong gia đình đã luôn quan tâm, ủng hộ về mặt tinh thần, tạo nên nguồn
động lực để tôi phấn đấu trong quá trình học tập tại trường đại học và bền chí xuyên suốt
quá trình thực hiện khóa luận.
PGS.TS Nguyễn Quang Hưng (Viện Nghiên cứu Khoa học cơ bản và Ứng dụng) cùng
các Thầy, Cô giảng viên của Khoa Vật Lý trường Đại học Sư Phạm TPHCM đã tận tâm
chỉ dẫn nhiệt tình trong quá trình giảng dạy kiến thức mới và nghiên cứu khoa học giúp
tôi có thể lĩnh hội kiến thức học thuật và kĩ năng nghiên cứu trong môi trường NCKH
chuyên nghiệp.
TS. Phạm Nguyễn Thành Vinh cùng Th.S. Lê Tấn Phúc, đồng hướng dẫn khoa học, đã
tận tâm cố vấn về mọi mặt về nội dung kiến thức, định hướng nghiên cứu cũng như kĩ
thuật tính toán và lập trình, dẫn dắt tôi ngay từ những ngày đầu tiên thực hiện nghiên cứu
khoa học, giúp tôi phát triển bản thân về tư duy học thuật cũng như thái độ làm việc có
trách nhiệm, đúng giờ, và đã tận tình đọc luận văn và góp ý để tôi có thể hoàn thiện khóa
luận tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Các thành viên của nhóm AMO Group – Đại học Sư Phạm TPHCM đã quan tâm và giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu khoa học từ năm thứ hai đến nay.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2020.
Sinh viên
Lê Ngọc Uyên
1
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................... 2
DANH SÁCH HÌNH VẼ ............................................................................................... 4
DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................... 9
1.1 Cấu trúc bong bóng ............................................................................................ 9
1.2 Hạt nhân 54Ca .................................................................................................... 11
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP LÝ THUYẾT ........................................................... 14
2.1 Trường trung bình Hartree-Fock kết hợp với thế Skyrme ............................... 14
2.1.1 Trường trung bình Hartree-Fock .................................................................... 14
2.1.2 Tương tác Skyrme hiệu dụng ......................................................................... 15
2.1.3 Một số tương tác Skyrme thông dụng ............................................................ 16
2.2 Hiệu ứng kết cặp trong hạt nhân. ..................................................................... 17
2.2.1 Lời giải chính xác bài toán kết cặp ................................................................ 19
2.3 Phương pháp trường trung bình Hartree-Fock kết hợp với lời giải chính xác
bài toán kết cặp ..................................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 26
3.1 Cấu trúc hạt nhân 54Ca tại T=0 ......................................................................... 26
3.2 Cấu trúc hạt nhân 54Ca tại T > 0 ....................................................................... 28
3.2.1 Khe năng lượng kết cặp ................................................................................. 28
3.2.2 Bán kính proton và neutron của 54Ca ............................................................. 30
3.2.3 Phân bố mật độ proton và neutron theo bán kính .......................................... 31
3.2.4 Độ sụt giảm mật độ hạt nhân ......................................................................... 33
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 36
2
DANH SÁCH HÌNH VẼ
HÌNH 1. Hàm sóng đơn hạt các proton trong hạt nhân 34Si ............................................. 9
HÌNH 2. Mật độ proton của hai hạt nhân 34Si và 36S ...................................................... 10
HÌNH 3. Minh họa sự phân bố neutron của 54Ca theo các mức năng lượng .................. 11
HÌNH 4. Minh họa sự phân bố neutron của 54Ca theo các mức năng lượng khi có sự đảo
mức .................................................................................................................................... 12
HÌNH 5. Cấu hình không gian rút gọn trong các tính toán EP ...................................... 23
HÌNH 6. Cấu trúc thuật toán của quy trình giải tự hợp sử dụng phương pháp HF kết hợp
với EP ................................................................................................................................ 24
HÌNH 7. Mật độ proton của hạt nhân 54Ca thu được từ các phương pháp HF, FTEP và
HFB tại nhiệt độ bằng 0 ................................................................................................... 27
HÌNH 8. Mật độ neutron của hạt nhân 54Ca thu được từ các phương pháp HF, FTEP và
HFB tại nhiệt độ bằng 0 ................................................................................................... 27
HÌNH 9. Khe năng lượng kết cặp của neutron trong hạt nhân 54Ca thu được từ phương
pháp FTEP tại nhiệt độ hữu hạn ...................................................................................... 29
HÌNH 10. Bán kính proton và neutron của hạt nhân 54Ca thu được từ các tính toán FTEP
tại nhiệt độ hữu hạn ......................................................................................................... 30
HÌNH 11. Mật độ neutron của hạt nhân 54Ca tại nhiệt độ hữu hạn thu được từ phương pháp
FTEP ................................................................................................................................. 31
HÌNH 12. Mật độ proton của hạt nhân 54Ca tại nhiệt độ hữu hạn thu được từ phương pháp
FTEP ................................................................................................................................. 32
HÌNH 13. Độ sụt giảm mật độ neutron trong hạt nhân 54Ca theo nhiệt độ .................... 34