原子核高自旋超形变的研究(待续)

原子核超形变—重核中轴长比为2:1或3:2的长椭球形变的研究始于锕系区裂变同质异能素的发现。近年来,A～150稀土区和A～130—140轻稀土区高自旋超形变的重要发现揭开了原子核超形变研究新的一页。高自旋超形变带具有很高的角动量、激发能和转动惯量,涉及到特殊的布居机制、转动驰豫和退激方式,具有特殊的组态结构,表现出丰富的谱学性质。高自旋超形变带的研究可以提供单粒子能级和对场的信息,在核结构的实验和理论研究中都具有十分重要的意义。高自旋超形变态谱学已迅速发展为核结构研究的前沿领域之一。     

超形变原子核核结构实验研究

超形变原子核的研究是原子核结构领域的重要前沿。本文从实验研究的角度，讨论原子核超形变研究的主要进展，包括主要实验方法和实验发现、超形变带寿命测量、超形变带转动惯量和高Ｎ组态结构、全同超形变带和自旋顺排量子化、建立在粒子－空穴激发上的超形变带、超形变带中的八极关联、超形变带的馈入布居和退激等。     

超形变原子核核结构实验研究

超形变原子核的研究是原子核结构领域的重要前沿。本文从实验研究的角度,讨论原子核超形变研究的主要进展,包括主要实验方法和实验发现、超形变带寿命测量、超形变带转动惯量和高Ｎ组态结构、全同超形变带和自旋顺排量子化、建立在粒子－空穴激发上的超形变带、超形变带中的八极关联、超形变带的馈入布居和退激等。     

A≈190区超形变带自旋指定的再讨论(Ⅱ)奇A核

改进了从γ跃迁能量中扣除振荡起伏部分的方法．在此基础上，采用ab公式或改进的ab公式，系统地讨论了A≈190区奇A核中的超形变带，给出了绝大多数超形变带的自旋值．部分超形变带的自旋指定值不同于其它方法得到的结果．     

A≈190区超形变带自旋指定的再讨论(Ⅱ)奇A核

改进了从γ跃迁能量中扣除振荡起伏部分的方法.在此基础上,采用ab公式或改进的ab公式,系统地讨论了A≈190区奇A核中的超形变带,给出了绝大多数超形变带的自旋值.部分超形变带的自旋指定值不同于其它方法得到的结果.     

奇质量超形变带中的△I=1颤动

系统分析了A～190区超形变带的△I=1颤动,发现在大多数奇质量超形变核的signature伙伴带中存在△I=1颤动,并根据通常的集体模型作了解释.     

原子核的振动与转动模型(Ⅲ)A～190区超形变带研究

应用推转玻尔-莫特逊哈密顿量导得了超形变带的转动谱公式,应用这一公式研究了在A～190区24个超形变带的跃迁能量和能级自旋,获得了满意的结果.     

A～190区超形变带自旋指定的再讨论(Ⅰ)偶偶核

在γ跃迁能量中扣除了ΔI=4分岔的影响后,根据ab公式,系统讨论了A～190区偶偶核超形变带,给出了绝大多数超形变带的自旋值. 部分超形变带的自旋指定值,不同于其它方法得到的结果.     

用I(I+1)展开式分析超形变带

用Bohr－MottelsonI（＋1）展开四参数转动谱公式系统分析了A～190、150区的超形变转动带．结果表明：四参数ABCD公式能够相当好地描述上述两个区的超形变带,若干核第二类转动惯量J(2)的理论计算值与实验提取值符合较好;A～190区超形变带的四参数数值关系并不支持Harris公式及ab公式的理论预期值,但相对而言,ab公式的理论预期值与实验提取值更为接近．     

极端条件下原子核性质的研究

近几年来，北京大学重离子物理研究所低能核物理研究组，对极端条件下原子核性质研究取得了一些成果，其中包括原子核的高自旋态，超形变带及远高β稳定线核的性质。     

用I(I+1)展开式分析超形变带

用Bohr–MottelsonI(+1)展开四参数转动谱公式系统分析了A～190、150区的超形变转动带.结果表明:四参数ABCD公式能够相当好地描述上述两个区的超形变带,若干核第二类转动惯量J⁽²⁾的理论计算值与实验提取值符合较好;A～190区超形变带的四参数数值关系并不支持Harris公式及ab公式的理论预期值,但相对而言,ab公式的理论预期值与实验提取值更为接近.     

原子核转动的新机制——磁转动

 1997年,美国《物理评论快报》第78和79期上连续发表两篇实验论文,证实原子核的转动和转动能带存在一种全新的机制。以前熟悉的转动带都是原了核大形变或超形变的结果,它们都与大的电四极矩和强的电四极跃迁相联系。1993年,理论预言,对于形变很小甚至接近球形的原子核也可以存在转动带。初期实验很快就在A=190～200质量区发现了这种转动带,它具有以下很不寻常的性质:(1)能谱很有规律,类似于大形变核的高K带,仍符合J(J+1)规律。(2)带内能级间跃迁属于ΔJ=1的磁偶极跃迁,并且磁偶极约化跃迁几率B(M1)非常大,它随能级自旋值的增加而减小。     

超变形转动带的自旋指定与实验测定的比较

按照转动带自旋指定的3种方案,分析了A～190区偶偶核中已测到的超变形带. 对于¹⁹⁴Hg(1)和¹⁹⁴Pb(1),分析给出的自旋指定与实验值完全一致. 有理由认为,其它10条超变形带的自旋指定也是可信的,否则要重新审查现有的转动谱理论,而这些理论对于正常形变核转动带已证明是完全正确的.     

A≈150区超形变带的特性分析和自旋指定

首先概述了对A≈150区超形变带的自旋指定的进展情况, 到目前为止, 所提出的各种方法对该区超形变带自旋值的指定并不一致. 发现了该区超形变带的实验能谱特性和动力学转动惯量的特性. 并将此特性用于指定A≈150区超形变带的自旋.     

A≈190区超形变带自旋指定的再讨论(Ⅲ)奇奇核

讨论了奇奇核超形变旋称伙伴带中的ΔI=1颤动现象.采用光滑化的Y跃迁能量(即扣除去振荡起伏部分),系统地讨论了A=190区奇奇核超形变带的自旋值.旋称伙伴带的ΔI=1颤动现象的存在,对奇奇核超形变带的自旋指定没有影响.     

轻稀土区Nd和Ce核的超形变带

轻稀土区高自旋超形变的系统实验研究,首次发现了^133,134,137Nd和¹³¹Ce的超形变带,并证实和进一步研究了前已发现的^135,136Nd和¹³²Ce超形变带.本文叙述超形变带的实验寻找、指定和测量,并对所发现的超形变带的馈入、退激、转动惯量、相对强度和结构的系统进行了讨论.     

量子群Uqp(u2)模型对A～190区超形变带研究

用双参数量子群Uqp(u2)理论模型公式对A～190区47条超形变(SD)转动带进行了系统分析. 计算得到的Eγ跃迁谱与实验较好地吻合;按转动带自旋指定的3种方案确定194Hg(1),194Pb(1)的带首自旋,结果与实验一致. 此外,进一步讨论了核软度参数σ1的物理意义,发现一对旋称对偶带的σ1几乎全等.     

超形变带自旋的比较指定

首次用Bohr-Mottelson公式和Harris公式同时指定A≈190区超形变带的带首自旋值.对大多数超形变带,用以上两种方法指定的自旋是一致的,而对部分超形变带则不一致.不能一致地指定自旋的和自旋指定不符合带首转动惯量系统学的超形变带,用带首转动惯量系统学或两类转动惯量系统学的方法重新指定其自旋.利用指定的自旋,拟合Bohr-Mottelson转动谱公式,研究了参数之间的关系,结果表明从Harris三参数公式导出的关系式更符合实验值.     

超形变带的唯象分析

利用量子代数两种不同的表示和原子核软度系数的定义,给出了描述正常形变核和超形变核两个不同的转动谱公式.对A～190,150区超形变转动带的分析结果表明,超形变带能谱公式不仅可以相当精确地描述γ跃迁能谱,而且可以复现动力学转动惯量的“返转”(turnover)现象.     

A～190区超形变带能谱分析和自旋的决定

利用宏观模型系统地分析了A～190区七个超形变核十五条超形变带的能谱,决定了超形变带的自旋值,用三参数公式计算了能谱,运动学转动惯量J⁽¹⁾和动力学转动惯量J⁽²⁾,并与实验进行了比较,得到了较满意的结果.