本書發(fā)展了描述自旋1/2和1的入射粒子與具有任意自旋的非極化靶核和剩余核發(fā)生核反應(yīng)的極化理論，研究了兩個極化輕粒子發(fā)生核反應(yīng)的極化理論，找到了二階及二階以上張量球基坐標系和正交直角坐標系之間的幺正變換關(guān)系式，給出了研究自旋3/2粒子極化現(xiàn)象的理論方法。還發(fā)展了描述氘核入射發(fā)生破裂反應(yīng)的軸對稱轉(zhuǎn)動核連續(xù)離散化耦合道(CDCC)理論，又對相對論核反應(yīng)理論作了介紹，并提出和發(fā)展了相對論核反應(yīng)DiracS矩陣理論。在現(xiàn)有的描述核子在核介質(zhì)中運動的輸運理論中都沒有考慮極化現(xiàn)象，認為所有粒子都是非極化的，從微觀物理角度看這是一種近似方法。為了能更加逼真地描述自然界客觀存在的物理過程，本書首次提出建立極化核數(shù)據(jù)庫的具體方案和方法，首次提出并發(fā)展了描述極化粒子輸運的Monte-Carlo方法和極化粒子輸運方程，為把微觀世界客觀存在的極化現(xiàn)象引入與人類現(xiàn)實生活密切相關(guān)的核工程項目的研究和設(shè)計提供了一條可進行探索的技術(shù)途徑。
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目錄
前言
第1章 核反應(yīng)極化理論基礎(chǔ)知識 1
1.1 引言 1
1.2 自旋算符 3
1.3 不可約張量 7
1.4 極化算符 10
1.5 密度矩陣 13
參考文獻 18
第2章 自旋1/2粒子的核反應(yīng)極化理論 20
2.1 泡利矩陣 20
2.2 自旋1/2粒子束流的極化 22
2.3 自旋1/2非極化粒子與自旋0靶核發(fā)生彈性散射的極化理論 28
2.4 自旋1/2極化粒子與自旋0靶核發(fā)生彈性散射的極化理論 34
2.5 自旋1/2粒子與自旋0靶核連續(xù)發(fā)生三次彈性散射的極化理論 40
2.6 研究核反應(yīng)極化問題的兩種理論方法 52
2.7 *+A—*+B反應(yīng)極化理論 54
2.8 極化靶核和極化剩余核自旋1/2粒子核反應(yīng)極化理論 63
2.9 *+*反應(yīng)極化理論 66
參考文獻 94
第3章 自旋1粒子的核反應(yīng)極化理論 95
3.1 自旋1粒子的自旋算符和極化算符 95
3.1.1 S=1自旋算符和極化算符的一般表達式 95
3.1.2 球基表象中的具體表達式 100
3.1.3 直角基表象中的具體表達式 102
3.1.4 球基和直角基坐標系之間的變換關(guān)系 105
3.1.5 球基和直角基表象之間的變換關(guān)系 106
3.2 與自旋1粒子的自旋算符和極化算符相關(guān)的一些數(shù)學公式 107
3.2.1 S=1自旋波函數(shù)和自旋算符的坐標轉(zhuǎn)動 107
3.2.2 S=1自旋算符和極化算符對自旋基矢函數(shù)的作用 108
3.2.3 S=1自旋算符和極化算符的乘積 108
3.2.4 S=1自旋算符和極化算符求跡 111
3.2.5 S=1粒子的任意自旋波函數(shù)和密度矩陣 113
3.3 自旋1入射粒子的矢量極化率和張量極化率 119
3.4 自旋1粒子與自旋0靶核的彈性散射振幅 122
3.5 自旋1非極化粒子與自旋0靶核發(fā)生彈性散射的極化理論 127
3.6 同時含有矢量極化和張量極化的自旋1粒子與自旋0靶核發(fā)生彈性散射的極化理論 130
3.7 在靶核和剩佘核自旋不為0情況下自旋1粒子核反應(yīng)極化理論的一般形式 144
3.8 *+A—*+B反應(yīng)極化理論 157
3.9 *+A—*+B反應(yīng)極化理論 162
3.10 *+A—*+B反應(yīng)極化理論 174
3.11 *+*反應(yīng)極化理論 184
3.12 *+*反應(yīng)極化理論 204
3.13 含張量勢的氘核唯象光學勢及相應(yīng)的徑向方程 219
3.13.1 含張量勢的氘核唯象光學勢 219
3.13.2 含張量勢情況下氘核與球形核的徑向方程 222
3.14 描述気核與原子核發(fā)生反應(yīng)的折疊模型 225
3.14.1 不包含破裂道的氘核折疊模型 225
3.14.2 包含破裂道的氘核折疊光學勢 231
3.15 描述弱束縛態(tài)輕復雜粒子入射發(fā)生破裂反應(yīng)的球形核CDCC理論 232
3.15.1 CDCC理論的發(fā)展 232
3.15.2 球形核CDCC方程 233
3.15.3 氘核彈性散射角分布 241
3.15.4 氘核破裂后出射核子的雙微分截面 246
3.16 描述弱束縛態(tài)輕復雜粒子入射發(fā)生破裂反應(yīng)的軸對稱轉(zhuǎn)動核CDCC 253
3.16.1 軸對稱轉(zhuǎn)動核CDCC方程 253
3.16.2 氘核彈性散射和非彈性散射角分布 261
3.16.3 氘核破裂后出射核子的雙微分截面 264
參考文獻 266
第4章 自旋3/2粒子的核反應(yīng)和光子束極化理論 271
4.1 自旋3/2粒子的核反應(yīng)極化理論 271
4.2 光子束極化理論 290
4.2.1 經(jīng)典電磁場理論 290
4.2.2 哈密頓正則方程 292
4.2.3 電磁場的量子化 294
4.2.4 光子束的極化 300
參考文獻 303
第5章 相對論核反應(yīng)極化理論 304
5.1 相對論量子力學基礎(chǔ)理論 304
5.1.1 Klein-Gordon方程 304
5.1.2 Dirac方程 306
5.1.3 泡利度規(guī)和Bjorken-Drell度規(guī) 310
5.1.4 Dirac方程平面波解 312
5.1.5 Dirac方程的Lorentz協(xié)變性 317
5.1.6γ矩陣乘積的求跡公式 324
5.2 樹論坐標系變換 325
5.3 相對論光學模型、唯象光學勢與核子極化量計算 334
5.4 相對論核反應(yīng)Dirac S矩陣理論 344
5.5 包含彈性散射和集體非彈的Dirac耦合道理論 358
5.6 相對論集體形變RDWBA方法與核子極化量計算 365
5.7 彈性散射相對論沖量似與核子極化量計算 369
5.8 非彈性散射相對論沖量近似與核子極化量計算 382
5.8.1 單粒子態(tài)非彈性散射相對論扭曲波沖量近似 382
5.8.2 集體態(tài)非彈性散射相對論扭曲波沖量近似 382
5.9 (p，n)反應(yīng)的相對論沖量近似與核子極化量計算 383
5.10 相對論經(jīng)典場論與量子強子動力學中的拉格朗日密度 387
5.10.1 相對論經(jīng)典場論 387
5.10.2 量子強子動力學中的拉格朗日密度 390
5.10.3 相對論平均場方程 396
5.11 零溫相對論格林函數(shù)理論 398
5.11.1 自旋為0的中性標量玻色子的傳播子 398
5.11.2 自旋為1/2的費米子的傳播子 402
5.11.3 自旋為1的中性矢量玻色子的傳播子 411
5.11.4 動量表象中核子與介子相互作用的費曼規(guī)則 417
5.12 核子相對論微觀光學勢實部及相對論核物質(zhì)性質(zhì) 419
5.12.1 核物質(zhì)中的自能算符和格林函數(shù) 419
5.12.2 核子相對論微觀光學勢實部 421
5.12.3 相對論核物質(zhì)性質(zhì) 436
5.13 核子相對論微觀光學勢虛部 441
5.13.1 交換σ-σ介子過程對光學勢虛部的貢獻 441
5.13.2 交換ω-ω介子過程對光學勢虛部的貢獻 449
5.13.3 交換σ-ω介子過程對光學勢虛部的貢獻 454
5.13.4 交換πps-πps介子過程對光學勢虛部的貢獻 457
5.13.5 交換πpv-πpv介子過程對光學勢虛部的貢獻 459
5.13.6 交換ρv-ρv介子過程對光學勢虛部的貢獻 461
5.13.7 交換ρT-ρT介子過程對光學勢虛部的貢獻 462
5.13.8 交換ρv-ρT介子過程對光學勢虛部的貢獻 471
5.14 四級交換圖對相對論微觀光學勢虛部的貢獻 475
5.15 相對論Bethe-Salpeter方程 487
5.16 Bonn單玻色子交換勢 493
5.17 基于Dirac-Brueckner-Hartree-Fock理論的核子相對論微觀光學勢 500
5.17.1 相對論Brueckner理論 500
5.17.2 相對論泡利不相容算符 503
5.17.3 對稱核物質(zhì)中的T矩陣元及核物質(zhì)性質(zhì)的計算公式 509
5.17.4 非對稱核物質(zhì)中的核子自能 512
5.17.5 基于DBHF理論的核子相對論微觀光學勢 514
5.18 自旋為1粒子的Proca相對論動力學方程及其在氘核與原子核彈性散射計算中的應(yīng)用 515
5.18.1 自由粒子的Proca方程 515
5.18.2 存在相互作用勢的Proca方程 515
5.18.3 與S=1自旋算符相關(guān)的一些表達式 518
5.18.4 類薛定愕方程形式的Proca方程 521
5.18.5 關(guān)于用Proca方程計算氘核與原子核彈性散射問題的討論 523
5.19 自旋為1粒子的Weinberg相對論動力學方程及關(guān)于將其用在氘核與原子核彈性散射問題的討論 524
5.19.1 自由粒子的Weinberg方程 524
5.19.2 存在相互作用勢的Weinberg方程 525
5.19.3 關(guān)于將Weinberg方程用于氖核與原子核彈性散射問題的討論 527
5.20 考慮了入射氘核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對論核反應(yīng)理論 527
參考文獻 530
第6章 極化粒子輸運理論基礎(chǔ) 538
6.1 極化粒子輸運理論導論 538
6.2 *+A—*+B反應(yīng)極化粒子輸運理論 542
6.2.1 與方位角有關(guān)的自旋1\2粒子的極化量 542
6.2.2 自旋1/2粒子的極化核數(shù)據(jù)庫 546
6.2.3 自旋1/2粒子的極化粒子輸運理論要點 547
6.3 *+A—*B反應(yīng)極化粒子輸運理論 550
6.3.1 與方位角有關(guān)的自旋1粒子的極化量 550
6.3.2 自旋1粒子的極化核數(shù)據(jù)庫 568
6.3.3 自旋1粒子的極化粒子輸運理論要點 569
6.4 *+A—*+B和*+A—*+B反應(yīng)極化粒子輸運理論 579
6.4.1 *+A—*+B反應(yīng)與方位角有關(guān)的極化量 579
6.4.2 *+A—*+B反應(yīng)的極化核數(shù)據(jù)庫 588
6.4.3 *+A—*+B反應(yīng)與方位角有關(guān)的極化量 588
6.4.4 *+A—*+B反應(yīng)的極化核數(shù)據(jù)庫 596
6.4.5 *+A—*+B和告+*+A—*+B反應(yīng)極化粒子輸運理論要點 596
6.5 極化粒子輸運方程 599
6.6 極化粒子輸運理論展望 610
6.6.1 完善核反應(yīng)極化理論 610
6.6.2 建立極化核數(shù)據(jù)庫 612
6.6.3 研究極化粒子輸運理論 613
參考文獻 614
附錄 Clebsch-Gordan系數(shù)、拉卡系數(shù)和9j符號616
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