Nuclear Spin-Isospin Response within the Fayans Functional

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

An effective approximation to a fully self-consistent global description of the total force function of b decay within the framework of the theory of finite Fermi systems is presented, based on the calculation of ground states within the framework of the modified energy density functional of Fayans et al. (DF3-f) and the continuum quasiparticle random phase approximation (CQRPA). The isovector parameter ℎ2− of the volume part of the functional has been refined, the permissible range of which was determined earlier by us from restrictions on the parameters of the equation of state for nuclear matter—the symmetry energy and its derivative at equilibrium density, obtained from a joint analysis of the value of the ‘‘neutron skin’’ ΔRnp of the nuclei  208Pb and 48Ca, found in the PREX-II and CREX experiments, results of ab initio calculations of the properties of the ground states of nuclei with the interaction of N3LO and systematics of data on the masses of neutron stars from astrophysical observations. New calculations of the Gamow–Teller strength functions for the reference doubly magic nuclei 208Pb and 132Sn, as well as for the nucleus 130Sn with developed neutron pairing have been carried out. In the proposed model, the global DF3-a + CQRPA calculations of beta-decay half-lives of heavy (quasi)spherical nuclei with Z = 81–83 and T1/2 < 240 s are conducted. Experimental lifetimes are described with accuracy up to factor 5.

About the authors

I. N. Borzov

National Research Centre Kurchatov Institute; Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna

Email: Borzov_IN@nrcki.ru
Moscow, Russia; Moscow oblast, Russia

S. V. Tolokonnikov

National Research Centre Kurchatov Institute; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Author for correspondence.
Email: Tolokonnikov_SV@nrcki.ru
Moscow, Russia; Dolgoprudny, Moscow oblast, Russia

References

  1. E. Caurier, G. Martinez-Pinedo, F. Nowacki, A. Poves, and A. P. Zuker, Rev. Mod. Phys. 77, 427 (2005).
  2. А. Б. Мигдал, Теория конечных ферми-систем и свойства атомных ядер, 2-е изд. (Наука, Москва, 1981).
  3. P. Franzini and L. A. Radikati, Phys. Lett. 6, 322 (1963).
  4. J.-I. Fujita and K. Ikeda, Nucl. Phys. 67, 145 (1965).
  5. S. I. Gabrakov, A. A. Kuliev, and N. I. Pyatov, Phys. Lett. B 36, 275 (1971).
  6. Ю. В. Гапонов, Ю. С. Лютостанский, Письма в ЖЭТФ 15, 173 (1972).
  7. R. R. Doering, A. Galonsky, D. M. Patterson, and G. F. Dertsch, Phys. Rev. Lett. 35, 1691 (1975).
  8. L. Shtul, in Proceedings of the 10th International Conference on Direct Reactions with Exotic Beams (DREBS2018), p. 102.
  9. R. Reifarth and Yu. A. Litvinov, Phys. Rev. ST Accel. Beams 17, 014701 (2014).
  10. M. Arnould, S. Goriely, and K. Takahashi, Phys. Rep. 450, 97 (2007).
  11. Ю. В. Гапонов, Ю. С. Лютостанский, ЭЧАЯ 12, 1324 (1981).
  12. Н. И. Пятов, С. А. Фаянс, ЭЧАЯ 14, 953 (1983).
  13. Ю. В. Наумов, А. А. Быков, И. Н. Изосимов, ЭЧАЯ 14, 420 (1983).
  14. F. Osterfeld, Rev. Mod. Phys. 64, 491 (1992).
  15. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev. 140, А1133 (1965).
  16. Energy Density Functional Methods for Atomic Nuclei, Ed. by Schunck (IOP Publ., Bristol, 2019).
  17. S. A. Fayans, S. V. Tolokonnikov, E. L. Trykov, and D. Zawischa, Nucl. Phys. A 676, 49 (2000).
  18. T. Nikšić, D. Vretenar, P. Finelli, and P. Ring, Phys. Rev. C 66, 024306 (2002).
  19. D. Vale, Y. F. Niu, and N. Paar, Phys. Rev. C 103, 064307 (2021).
  20. J. Engel, M. Bender, J. Dobaczewski, W. Nazarewicz, and S. Surman, Phys. Rev. C 60, 014302 (1999).
  21. I. N. Borzov and S. Goriely, Phys. Rev. C 62, 035501 (2000).
  22. I. N. Borzov, Phys. Rev. C 67, 025802 (2003).
  23. N. Paar, T. Nikšić, D. Vretenar, and P. Ring, Phys. Rev. C 69, 054303 (2004).
  24. A. P. Severyukhin, V. V. Voronov, I. N. Borzov, N. N. Arsenyev, and N. Van Giai, Phys. Rev. C 90, 044320 (2014).
  25. V. I. Tselyaev, Phys. Rev. C 75, 024306 (2007).
  26. E. Litvinova, B. A. Brown, D.-L. Fang, T. Marketin, and R. G. T. Zegers, Phys. Lett. B 730, 307 (2014).
  27. I. N. Borzov and S. V. Tolokonnikov, Phys. At. Nucl. 82, 560 (2020).
  28. A. Bulgac and V. R. Shaginyan, Nucl. Phys. A 601, 103 (1996).
  29. I. N. Borzov and S. V. Tolokonnikov, Phys. At. Nucl. 86, no. 3 (2023).
  30. D. Adhikari et al. (PREX-II Collab.), Phys. Rev. Lett. 126, 172502 (2021).
  31. D. Adhikari et al. (CREX Collab.), Phys. Rev. Lett. 129, 042501 (2022).
  32. R. Essick, I. Tews, P. Landry, and A. Schwenk, Phys. Rev. Lett. 127, 192701 (2021).
  33. R. Essick, P. Landry, A. Schwenk, and I. Tews, Phys. Rev. 104, 065804 (2021).
  34. J. M. Lattimer, Nuclear Matter Symmetry Energy From Experiment, Theory and Observation, in Workshop at INT S@INT Seminar, Seattle, November 9, 2021.
  35. P.-G. Reinhard, X. Roca-Maza, and W. Nazarewicz, Phys. Rev. Lett. 127, 232501 (2022).
  36. B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collab. and Virgo Collab.), Phys. Rev. Lett. 119, 161101 (2017).
  37. J. Margueron, S. Goriely, M. Grasso, G. Colò, and H. Sagawa, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 36, 125103 (2009).
  38. A. B. Migdal, Rev. Mod. Phys. 50, 107 (1978).
  39. G. E. Brown, E. Osnes, and M. Rho, Phys. Lett. B 163, 41 (1985).
  40. I. N. Borzov, E. E. Saperstein, S. V. Tolokonnikov, G. Neyens, and N. Severijns, Eur. Phys. J. A 45, 159 (2010).
  41. G. F. Bertsch and R. A. Broglia, Oscillations in Finite Quantum Systems (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1994).
  42. I. N. Borzov, E. L. Trykov, and S. A. Fayans, Sov. J. Nucl. Phys. 52, 627 (1990).
  43. D. J. Horen, C. D. Goodman, C. C. Foster, C. A. Goulding, M. B. Greenfield, J. Rapaport, D. E. Bainum, E. Sugarbaker, T. G. Masterson, F. Petrovich, and W. G. Love, Phys. Lett. B 95, 27 (1980).
  44. A. Krasznahorkay, H. Akimune, M. Fujiwara, M. N. Harakeh, J. Jänecke, V. A. Rodin, M. H. Urin, and M. Yosoi, Phys. Rev. C 64, 067302 (2001).
  45. J. Yasuda, V. Sasanj, R. G. T. Zegers, et al., Phys. Rev. Lett. 121, 132501 (2018).
  46. I. N. Borzov, Phys. At. Nucl. 83, 700 (2020).
  47. R. Caballero-Folch et al., Phys. Rev. Lett. 121, 012501 (2016).
  48. T. Marketin, L. Huther, and G. Martínez-Pinedo, Phys. Rev. C 93, 025805 (2016).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».