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.     

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.     

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.     

丰中子奇A核145,147Ce的集体带结构

通过对²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的测量,对丰中子奇A核^145,147Ce的高自旋态进行了研究,首次识别了¹⁴⁵Ce的集体带结构,扩展了¹⁴⁷Ce的集体带结构,扩展了¹⁴⁷Ce的能级,并新识别了3个边带,粒子–转子模型的计算指出,^145,147Ce的晕带可能来自于νi_13/2轨道的耦合,¹⁴⁵Ce基态起源于(νh_9/2νf_7/2)组态混合,而¹⁴⁷Ce基态则起源于νh_9/2轨道.在这两个核中未观测到明显的八极形变带,然而,在¹⁴⁷Ce中观测到的一个边带,可能显露出八极关联的迹象.     

质子滴线附近的β缓发质子衰变

简要回顾了实验小组在过去8年中获得的实验结果, 即采用氦喷嘴快速带传输系统 +“p-γ”符合方法, 在稀土区质子滴线附近首次观测了9种新核素的β缓发质子衰变, 在A=90核区的N=Z线附近获得了5种核素的β缓发质子衰变的新数据. 并把这14种核素的半衰期, 自旋宇称, 形变以及生成反应截面的实验值与流行的核模型理论预言进行了系统地对比讨论. 从中看出:(1)⁸⁵Mo, ⁹²Rh以及“等待点”核⁸⁹Ru和⁹³Pd半衰期的实验值比近期Moller等人的宏观-微观理论预言值[At. Data Nucl Data Tables, 66, 131(1997)]长5—10倍, 因而明显地影响天体rp过程生成的核素丰度;(2)实验指认的质子滴线核¹⁴²Ho和¹²⁸Pm的自旋宇称与流行理论预言不符, 但用Woods-Saxon-Strutinsky方法可以计算得到相符的位能面;(3)实验估计的9种稀土核的生成截面比通用的Alice和HIVAP程序的计算值要小1—2个数量级.     

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.     

天体物理中爆发性核合成

简要地评述天体核过程,着重讨论爆发性氢燃烧过程,并利用最新的反应率实验数据对氢燃烧过程进行了计算.指出从热pp链通过¹¹C的质子辐射俘获反应进入CNO循环的反应流量可以超过3α过程的流量.用¹⁸F(p,γ)和(p,α)反应的新反应率计算的¹⁸F生成丰度比旧反应率给出的丰度要大1.8倍.对在X射线爆的典型天体物理条件下的快质子(rp)过程的计算表明,“等待核”⁸⁹Ru和⁹³Pd的β衰变寿命的新实验数据给出的该2核的生成丰度,比旧实验数据给出的值要大4倍.     

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.     

丰中子核145,147La的八极形变

通过对²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的实验研究,建立与扩展了丰中子核^145,147La的高自旋态能级图,最高自旋态达到(41/2⁺)与(43/2^－).测得的交叉相联的相反宇称带及带间的强化E1跃迁说明在^145,147La中形成强的八极形变.对¹⁴⁵La的研究表明,具有轴对称形状的四极形变与具有反演不对称形状的八极形变在同一核中产生共存与竞争.在πh_11/2带中观测到的带交叉位于ω≈0.26—0.30MeV附近,由推转壳模型计算表明,它是由一对i_13/2中子的顺排所引起的.     

双幻核100Sn的基态性质

用Skyrme—Hartree—Fock方法计算了双幻核¹⁰⁰Sn基态的一些性质.计算表明,由于库仑排斥,¹⁰⁰Sn存在一个质子皮.     

进一步指认近质子滴线核129Pm的衰变

2004年曾报道过利用⁴⁰Ca＋⁹²Mo融合蒸发反应产生了近质子滴线新核素Pm,并首次观测到它(EC+b+)衰变产生的能量为99keV的γ射线. 为了进一步确认上述指认，以下提供了三方面的新证据：1)在164－190MeV能量范围内测量了99keV衰变γ射线的激发函数;2)进行了交叉反应 ³⁶Ar＋⁹⁶Ru的实验,观察到了相同的99keV衰变γ射线；3)用Woods-Saxon Strutinsky方法计算了¹²⁹Pm的核势能面，其基态自旋宇称被预言为5/2^－，所以¹²⁹Pm的(EC＋b＋)衰变有利于馈送到子核¹²⁹Nd的5/2_－的低位态，这也与前期报道相符.     

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.     

Skyrme–Hartree–Fock方法对Ca同位素基态性质的研究(Ⅰ)结合能、壳结构、半径与密度分布

用Skyrme Hartree Fock模型系统地研究了⁴⁰Ca到⁷⁰Ca到Ca同位素偶偶核的基态性质及其同位旋依赖性.讨论了结合能、均方根半径、密度分布随同位旋的变化,研究了壳效应对结合能、双中子分离能S2n及和表面弥散厚度的影响.结果表明壳效应在S2n、表面弥散厚度中表现得非常明显.质子均方根半径R_rms随相对中子数I=(N-Z)/A的变化满足R_rms=3/5(1+αI+βI²)r_pZ^1/3.离心位垒对核表面以外的密度分布有很大影响.     

奇—奇核114Pm高自旋同质异能态及其衰变纲图的研究

用高自旋同质异能态次级束流线实验装置,对¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态进行了快速分离,并做了γ射线的符合测量.结合γ射线激发函数和各向异性的测量结果,首次建立了奇—奇核¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的衰变纲图,其中19条高自旋能级和29条γ射线是由本工作指定的.离子γ射线关联测量确定了¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的半衰期大于2μs.通过系统性比较以及变形的独立粒子模型理论计算,指定了高自旋同质异能态的粒子组态可能为π(1h²_11/2d_5/2)v(1i_13/21h_9/22f_7/2),自旋宇称为J^π=27⁺,并具有形变参数为β=－0.18的扁椭球形状.     

丰中子核113Ru集体转动带的识别

通过对重核²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的测量,对非常丰中子核¹¹³Ru的能级结构进行了研究,建立了较高自旋态的能级纲图,识别了基于中子h_11/2轨道激发产生的集体转动带,最高自旋态达31/2h.还发现了另一个可能基于9/2^－能级的集体转动带,对新建立的¹¹³Ru的集体带的一些重要特性进行了讨论.     

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.     

丰中子核107Ru的集体转动带

通过对²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的测量,对丰中子奇A核¹⁰⁷Ru的高自旋态集体转动带重新进行了研究,建立了新的能级纲图.将基带转动带的自旋态扩展到27 2h,证实并扩展了以前发表的基于中子h_11/2激发产生的集体转动带,并新观测到一个基于(9/2^－)能级的集体转动带.研究结果澄清了早期发表的结果与近来别人发表的结果之间的矛盾,对新建立的¹⁰⁷Ru能级结构的某些重要特征进行了讨论.     

DHF方法对A～100区偶偶核形状的系统研究

采用修正的表面δ相互作用(MSDI),对^102—114Ru、^102—116Pd和^104—116Cd等22个偶偶核作了形变HF计算.得到了长椭球、扁椭球等基态或激发态的解.结果表明,在质量数为102—116间的原子核存在形状过渡、形状共存现象,且单粒子能级随质量数及组态的不同而不同.同时发现质子数的多少以及3S_1/2轨道的开始填充对形状过渡起着重要作用.     

核矩测量和核结构研究

简要介绍时间微分扰动角分布、瞬态场-离子注入扰动角分布、β-放射性探测的核磁共振和核电共振等原子核核矩测量方法及其在核结构研究中的应用, 给出了⁴³Sc(19/2^－,3.1232MeV,0.45μs)同质异能态、^84、86Zr和⁸³Y高自旋态、¹⁷F(I=5/2⁺,T_1/2=64.49s)、¹²B和¹²N镜核对的核矩测量和核结构研究例子.