Bulk Properties of Nuclear Systems and 3-Nucleon Forces
Final Report Abstract
Die Untersuchungen zeigen, dass Korrelation bzw. Paarbildung sowohl in unendlich ausgedehnter Kernmaterie als auch in endlichen Atomkernen eine wichtige Rolle spielen. Dies gilt sowohl für Paarung von Nukleonen mit Isospin $T=1$ (also insbesondere Proton-Proton und Neutron-Neutron Paarung) als für die Proton-Neutron Paarung mit Isospin $T=0$. Bei dem Übergang zu nuklearen Systemen mit endlicher Ausdehnung spielt dabei in besonderem Maße die Entwicklung des Spin- Bahn Terms, der ja in unendlichen Systemen nicht existiert, eine entscheidende Rolle. In relativistischen Modellen entsteht dieser Spin-Bahn Term durch das Zusammenspiel von skalaren und vektoriellen Komponenten in der Selbstenergie von Nukleonen. Dieser Effekt wird wesentlich verstärkt durch die Modifizierung der Dirac Spinoren wechselwirkender Nukleonen im nuklearen Medium, einen Effekt, den man auch 3-Nukleonen Wechselwirkung verstehen kann. In nichtrelativistischen Kernstrukturuntersuchungen basiert der Spin-Bahn Term auf der Spinstruktur realistischer Nukleon-Nukleon Wechselwirkungen insbesondere in den Partialwellen mit L=1 und S=1. Auch dabei führen 3-Nukleonen Wechselwirkungen, die aus der Entwicklung der chiralen Störungstheorie resultieren, zu einer signifikanten Verstärkung des Spin-Bahn Terms im Schalenmodell des Atomkerns. Die Untersuchung von quasi-nuklearen Strukturen, das sind Modelle für Atomkerne mit wachsenden Radien, erlauben es, den Übergang von Atomkernen mit endlicher Ausdehnung zu unendlich ausgedehnter zu verfolgen und den Einfluss verschiedener Mesonen zu studieren. In Zusammenarbeit mit F. Sammarruca und R. Machleidt von der State University in Idaho wurden der Einfluss der verschiedenen Terme in der chiralen Entwicklung für die nuklearen Wechselwirkungen auf die Spektralfunktionen und die Paarungseigenschaften der Nukleonen in der Kernmaterie untersucht.
Publications
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„Pairing in Nuclear Matter and Finite Nuclei”, Phys. Rev. C 99, 034315 (2019)
H. Müther und A. Polls
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“Relativistic Mean-Field Approach in Nuclear Systems”, Phys. Rev. C 101, 034302 (2020)
Xiadong Sun, Ruirui Xu, Yuan Tian, Zhongyu Ma, Zhigang Ge, Hongfei Zhang, E.N.E. van Dalen und H. Müther
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“The Spin Orbit term in the Nuclear Shell Model”
H. Müther
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„Single-nucleon properties and pair correlations in nuclear matter from chiral two- and three-nucleon forces”
F. Sammarruca, H. Müther und R. Machleidt
