核子与核力决定的核形状

摘要：讨论了最近提出的作为量子多体系统重要潜在机制之一的量子自组织,原子核无疑是最好的实例。由于原子核内核子的单粒子和集体运动共存,它们的相互制约决定了核结构。集体模式因其驱动力,如使椭球形变的四极力及其阻力达到平衡形成,而单粒子能量就是产生阻力的一种根源。当存在较大单粒子能隙时,相关的集体运动更易受到阻碍。因此,一般认为,单粒子运动和集体运动是相互对抗的"天敌"。然而,由于核力的多样和复杂性,单极相互作用使单粒子能量改变也能减小其对集体运动的阻碍而加强集体模式,该现象将通过Zr同位素实例加以说明。这就导致了量子自组织的产生:单粒子能量由两种量子液体(质子和中子)和控制阻力的单极相互作用自组织。于是,不同于朗道费米液体理论的结论,原子核不一定像填装了自由核子的刚性瓶。II型壳演化即是包含跨准幻壳能隙激发的直观实例。在重核中,量子自组织因其轨道和核子数更多而更为重要。