缺中子稀土区滴线附近新的β缓发质子衰变

用重离子束³⁶Ar和³²S轰击缺中子同位素靶⁹²Mo,⁹⁶Ru和¹⁰⁶Cd产生了质子滴线附近的β缓发质子先驱核¹²⁵Nd,¹²¹Ce,¹²⁸Pm,¹²⁹Sm,¹³⁵Gd,¹³⁷Gd和¹³⁹Dy.配合氦喷嘴带传输系统用"p-γ"符合方法对它们进行了首次肯定的鉴别.它们的半衰期分别为:0.60(15)s,1.1(1)s,1.0(3)s,0.55(10)s,1.1(2)s,2.2(2)s和0.6(2)s.用统计模型理论计算对实验测定的¹²⁵Nd,¹²¹Ce,¹²⁹Sm,¹³⁵Gd,¹³⁷Gd和¹³⁹Dy的β缓发质子衰变的能谱和分支比进行了拟合.提取出¹²⁵Nd,¹²¹Ce,¹²⁹Sm,¹³⁵Gd,¹³⁷Gd和¹³⁹Dy的基态自旋-宇称分别为5/2^±,5/2^±,1/2⁺(或3/2⁺),5/2⁺,7/2^±和7/2⁺.实验初步指认的基态自旋(宇称值与Nilsson能级图的预言值相符间接表明这6个核素的基态具有大形变,形变参数β₂在0.3左右.     

合成和研究稀土区质子滴线附近的6种新核素

利用兰州重离子加速装置(HIRFL)的SFC加速器引出的能量为165—180MeV的³⁶Ar重离子束,分别轰击⁹²Mo、⁹⁶Ru和¹⁰⁶Cd缺中子同位位素靶,产生了稀土区质子滴线附近的新核素¹²⁵Nd、¹²⁸Pm、¹²⁹Sm、¹³⁷Gd、¹³⁹Dy和¹³⁹Tb.借助高灵敏度的氦喷嘴快速带传输系统和“p–γ”或“X–γ”符合测量方法对它们进行了分离鉴别,确定它们的半衰期分别为(0.60±0.15)s,(1.0±0.3)s,(0.55±0.10)s,(2.2±0.2)s,(0.6±0.2)s和(1.6±0.2)s,并测量了¹²⁵Nd、¹²⁸Pm、¹²⁹Sm、¹³⁷Gd和¹³⁹Dy的β延发质子能谱,指认了能量为109.0和119.7keV的两条γ射线属于¹³⁹Tb的EC/β+衰变.     

23Al的β+延发质子测量

利用TOF-ΔE和0°注入探测器的方法,鉴别并测量了²³Al β⁺延发质子衰变能谱,通过精密脉冲发生器和计数器测得²³Al的半衰期T_1/2=(476±45)ms.实验中重现了能量为0.216,0.278,0.438,0.479MeV的低能衰变质子.另外,还观察到了一个新的β⁺延发衰变能级E_x=8.916MeV,并给出了它们的相对强度.     

基于RIBLL的核谱学实验研究方法

在兰州近代物理研究所放射性束流线(RIBLL)装置上开展了对极短寿命的远离核的核谱学实验研究.利用能量为69MeV/u的³⁶Ar¹⁷⁺轰击厚度为92.3mg/cm²的^natNi靶,以弹核碎裂方式产生目标核²⁹S.通过RIBLL的分离将它注入到Si(Au)带电粒子探测器中并测量其β延发质子能谱.所得到的²⁹S的β延发质子能谱和寿命与文献值符合得相当一致,证明了本实验所采用的技术路线是可行的.     

140Tb和141Dy的β缓发质子衰变以及143Dy的自旋宇称

利用⁴⁰Ca+¹⁰⁶Cd融合蒸发反应产生了近质子滴线核¹⁴⁰Tb和¹⁴¹Dy,配合氦喷嘴带传输系统采用“质子-γ”符合方法观测了它们的β缓发质子衰变, 其中包括半衰期、质子能谱和衰变到第二代子核不同低位态的分支比. 通过统计理论拟合提取了¹⁴⁰Tb和¹⁴¹Dy的基态自旋宇称分别为7^±和9/2^±. 另一方面, 用Woods-Saxon Strutinsky方法计算了这两种核限制组态的势能面, 由此得到¹⁴⁰Tb和¹⁴¹Dy的基态自旋宇称分别为7⁺和9/2^－. 此外用同一方法还计算了¹⁴³Dy的核势能面, 从中看出¹⁴³Dy存在有自旋宇称为1/2⁺的基态和一个激发能为198keV的11/2^－的同质异能态. 该结果与2003年Eur.Phys.J. A16:347—351中的¹⁴³Dy衰变实验数据相符.     

22Na(p,γ)23Mg反应的实验研究

讨论了目前有关²²Na(p,γ)²³Mg反应的实验研究工作,结合兰州放射性束流线上的放射性束流²³Al的β⁺延发质子衰变实验的测量结果,给出了²³Al延发衰变的质子能谱,并比较了近期实验给出的相关能级的自旋、宇称值,正是由于这种自旋、宇称和能级部分宽度的不确定性,导致了反应率计算的不确定性.计算了同位旋相似态的共振强度.对于测量到的新的延发衰变能级E_d=8.916MeV,由于没有相应的能级宽度值,实验仅给出其相对共振强度值.     

对质子滴线核19Na的β延迟质子衰变的首次观察

由²⁰Ne(P,2n)¹⁹Na反应,对质子滴线核¹⁹Na进行了研究,实验在中国科学院高能物理研究所质子直线加速器上进行,首次观察到了¹⁹Na的β延迟质子衰变,测定其质子能量为1.10±0.08MeV,半衰期为47±20ms,它相应于¹⁹Na基态到¹⁹Ne的7.62MeV、T=3/2同位旋相似态的超允许β跃迁和由此态到¹⁸F基态的级联质子衰变.     

93Pd的β缓发质子衰变

通过⁵⁸Ni(⁴⁰Ca,3n2p)反应合成等待点核⁹³Pd,采用氦喷嘴带传输系统加p-γ符合,观测到了它的β缓发质子衰变,测得其半衰期为(1.3±0.2)s.采用统计模型计算拟合了实验测得的β缓发质子能谱和布居到质子发射体子核不同终态的分支比,指认了⁹³Pd的基态自旋为9/2.用Woods-Xason Strutinsky方法计算了⁹³Pd的核位能面,其结果表明93?Pd基态自旋宇称可能为9/2⁺.     

β延迟质子发射先驱核87Mo

实验利用p-γ符合测量技术研究了⁸⁷Mo的衰变,发现⁸⁷Mo β延迟发射的质子布居到86Zr的第一(2⁺)、(4⁺)和(6⁺)激发态的强度仅为总的延发质子衰变强度的(11±6)%、(2±1)%和(2±1)%,以此修正了前人的结果.     

133Sm和149Yb的β缓发质子衰变

利用⁴⁰Ca+⁹⁶Ru融合蒸发反应产生了近质子滴线核¹³³Sm, 配合氦喷嘴带传输系统采用“质子-γ”符合方法观测了它们的β缓发质子衰变, 其中包括半衰期、质子能谱、第二代子核低位态之间的γ跃迁, 并估计出衰变到第二代子核不同低位态的分支比. 通过统计理论拟合上述实验数据, 指认了¹³³Sm的自旋宇称的可能范围. 并用Woods-Saxon Strutinsky方法计算了限制组态的¹³³Sm的核势能面, 通过对比发现¹³³Sm的自旋宇称可能有两种成分:5/2⁺和1/2^－. 这一结果与2001年发表的¹³³Sm(EC+β⁺)衰变的简单衰变纲图是相容的. 此外用同一方法分析了2001年Eur. Phys.J.A12:1—4中发表的有关¹⁴⁹Yb的β缓发质子衰变实验数据, 由此指认了¹⁴⁹Yb的基态自旋宇称为1/2^－.     

对69Krβ延迟质子衰变的观察

通过对³²S+Ca反应中衰变质子谱的观测,发现了一组新的质子谱线,其能量为(4.07±0.05)MeV,对应的衰期为(32±10)ms,经反应道分析及与理论预言比较,确定该质子活性来源于⁴⁰Ca(³²S,3n)反应产生的⁶⁹Kr的β延迟质子衰变,它相应于由⁶⁹Br中的T=3/2同位旋相似态到⁶⁸Se基态的质子跃迁.基于测量结果与库仑位移能计算,得到⁶⁹Kr的质量剩余为(－32.15±0.30)MeV,并提出了⁶⁹Kr的部分衰变纲图.     

缺中子核素129Ce的(EC/β+)衰变

利用102MeV¹⁶O⁶⁺束轰击同位素靶¹¹⁷Sn,通过熔合蒸发4n反应产生核素¹²⁹Ce.由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物送到低本底区.通过化学分离来制备待测的Ce样品,与此同时用¹⁶O束轰击¹¹⁷Sn的两种相邻的同位素靶¹¹⁸Sn和¹¹⁶Sn,并比较上述3种反应中的产物来进一步区分元素Ce的不同的同位素.结果一种半衰期为4.1min的活性被鉴定为¹²⁹Ce.基于X–γ–t和γ–γ–t符合测量,建议了包括51条射线在内的¹²⁹Ce的(EC/β⁺)衰变纲图.其中,¹²⁹Ce基态直接馈送到¹²⁹La基态的份额(26±7)%是用观测到的¹²⁹La衰变的278.6keV的γ射线的生长和衰变曲线估计出来的.另外还给出了用La-K_α-X射线和68.2keVγ射线开门的γ谱以及典型的衰变γ射线的时间谱.     

V2质子静电加速器的改进与现状

V2质子静电加速器(简称V2)在1958年建成,已运行40年.现在最高运行能量为2.4MeV;质子束流强度为微安量级(0.6—2.5μA).磁分析器磁铁励磁电流电源稳定度为±0.01%,加速器能量分辨率可达1‰.改变了输电带的分压装置,使更换输电带更为方便.添加了三岔管道,增加了外束.从70年代以来,V2主要用于核分析工作.最近开展了用离子感生发光法对外长石中铁的不同化学价态Fe²⁺和Fe³⁺进行了分析,Fe²⁺和Fe³⁺光谱峰分离,清晰可辨.     

27P基态晕结构和激发态质子宽度的研究

首先利用扭曲波波恩近似(DWBA)分析了²⁶Mg(d,p)²⁷Mg反应布居²⁷Mg基态、第一和第二激发态的角分布, 导出了²⁷Mg前3个态的渐进归一化系数(ANC). 然后根据镜像核的电荷对称性得出了²⁷P基态的核谱因子和ANC, 以及第一、第二激发态的质子宽度. 基于²⁷P基态的核谱因子和ANC导出了其价质子的均方根半径, 验证了²⁷P基态具有单质子晕结构.     

新核素65Se存在的可能性

一个新的β延迟质子先驱核⁶⁵Se,可能已由⁴⁰Ca(²⁸Si,3n)⁶⁵Se反应产生,并通过其延迟质子发射而被鉴定出,单质子能量在3.75±0.05MeV,半衰期为10.8±4.1/3.7ms,它对应于⁶⁵Se的超允许β⁺衰变到⁶⁵As的同位旋相似态(⁶⁵As中最低的T=3/2态),并再由此态到⁶⁴Ge基态的质子跃迁.由于缺乏足够的统计计数,有必要做进一步的实验努力,去验证这一发现.     

110keV质子辐照温控涂层性能变化的XPS分析

实验研究了注量在1.0×10¹¹—1.0×10¹⁶p/cm²范围依次变化时110keV质子辐照引起的温控涂层热光性能的变化,并使用XPS谱仪分析了辐照样品化学态的变化. 实验结果表明,质子注量不高于1.0×10¹⁴p/cm²时,同种材料的温控涂层样品的相对光反射率变化很小,同时同种材料样品的表面化学结构如化学位移和元素的比例变化很小.当注量高于1.0×10¹⁴p/cm²时, 样品的相对光反射率变化明显,样品表面的原子化学结构变化大, 化学位移明显增加, 元素比例变化显著,所有样品表面的C元素比例明显增大而O元素比例明显减小.一定注量的低能质子辐照能够使某些低太阳吸收率α_s的温控涂层的太阳吸收率变得更低, 具有改善热光性能的效果.质子辐照之后温控涂层样品表面化学结构的变化与样品的物理性能的变化存在直接的关联.     

新核素65Se半衰期的首次实验测定

根据⁴⁰Ca(²⁸Si,3n)反应中观测到的⁶⁵Seβ延迟质子衰变实验数据,拟合计算粒子望远镜对运动放射源的绝对探测效率,精确测定了⁶⁵Se的半衰期为9.6ms,其β延迟质子能量为3.70±0.08MeV,由此修订了⁶⁵Se的部分衰变纲图.     

14MeV钕的同位素反应截面的测量

报道了在13.5—14.6MeV中子能区用活化法以⁹³Nb(n,2n)^92mNb反应截面为中子注量标准测得的¹⁵⁰Nd(n,2n)¹⁴⁹Nd,¹⁴⁸Nd(n,2n)¹⁴⁷Nd和¹⁴²Nd(n,2n)¹⁴¹Nd的反应截面值.由13.5±0.2,14.1±0.1和14.6±0.2MeV中子引起的¹⁵⁰Nd(n,2n)¹⁴⁹Nd反应截面值分别为2037±85,1737±68,1657±65mb,¹⁴⁸Nd(n,2n)¹⁴⁷Nd反应截面值分别为1394±58,1416±54,1956±76mb,^{142Nd(n,2n)141Nd反应截面值分别为1501±59,1623±62,1764±111mb.单能中子由T(d,n)4He反应获得.文中还收集了已发表的数据以作比较.}     

160Gd(n,2n)159Gd和158Gd(n,p)158Eu反应截面测量

报道了在13.5—14.6MeV中子能区用活化法测得的¹⁶⁰Gd(n,2n)¹⁵⁹Gd和¹⁵⁸Gd(n,p)¹⁵⁸Eu的 反应截面值. 中子注量用⁹³Nb(n, 2n)⁹²m Nb反应截面得到. 由(13.5±0.2)MeV,(14.1±0.1)MeV和(14.6±0.2)MeV中子引起的¹⁶⁰Gd(n, 2n) ¹⁵⁹Gd反应截面值分别为(1940±83)mb, (2324±92)mb和(1983±77)mb, ¹⁵⁸Gd(n, p) ¹⁵⁸Eu反应截面值分别为(1.9±0.1)mb, (2.1±0.1)mb和(3.5±0.1)mb. 单能中子由T(d, n)⁴He反应获得.文中还列举了已收集到的数据以作比较.     

丰中子核素14B和15B的电四极矩测量

将中能弹核碎裂反应中产生的极化碎片¹⁴B和¹⁵B注入Mg单晶中,利用β-NMR谱学测得¹⁴B和¹⁵B的电四极矩(|Q(¹⁴B)|和|Q(¹⁵B)|)分别为(29.84±0.75)mb和(38.01±1.08)mb,并将实验测得的结果与理论模型计算进行了比较.