Local-density description of nuclear systems at finite temperature

Summary

A density functional approach for describing properties of nuclear systems at finite temperatures is developed by using local-scale point transformations. Within a mean-field approximation it leads to a fully practical procedure for solving the temperature-dependent Hartree-Fock problem in terms of the nuclear local-density distribution. The numerical results obtained in a large scale of temperatures for the nucleus,²⁰⁸Pb with Skyrme-type forces SkM are seen to reproduce quite accurately the average as well as the microscopic temperature-dependent Hartree-Fock results. Finite-temperature random-phase approximation sum rule expressions are applied for investigating nuclear scaling incompressibility and giant-monopole isoscalar and isovector energies as functions of temperature.

Riassunto

Si sviluppa un approccio col funzionale della densità per descrivere le proprietà di sistemi nucleari a temperature finite usando trasformazioni puntiformi su scala locale. Entro un'approssimazione di campo medio, esso porta a una procedura interamente pratica per risolvere il problema di Hartree-Fock dipendente dalla temperatura in termini della distribuzione nucleare e densità locale. I risultati numerici ottenuti in una ampia scala di temperature per il nucleo di²⁰⁸Pb con forza SkM di tipo Skyrme riproducono abbastanza accuratamente i risultati medi e anche quelli microscopici di Hartree-Fock dipendenti dalla temperatura. Si applicano le espressioni della regola di somma con approssimazione di fase casuale a temperatura finita per studiare l'incomplessibilità di scala nucleare e le energie di eccitazione isoscalari e isovettoriali del monopolo gigante in funzione della temperatura.

Резюме

Развивается функциональный подход для описания свойств ядерных систем при конечных температурах, используя точечные преобразования. В рамках приближения среднего поля предложенная процедура приводит к решению проблемы Хартри-Фока, зависящей от температуры, в терминах распределения локальной ядерной плотности. Численные результаты, полученные в широкой области температур для ядра²⁰⁸Pb с силами типа Скирма SkM, довольно хорошо воспроизводят средние и микроскопические результаты Хартри-фока, зависящие от темиературы. Выражения для правил сумм в приближении случайных фаз при конечных температурах применяются для исследования зависимостей ядерной несжимаемости и энергий возбуждения гигантского монопольного изоскаляра и изовектора от температуры.