原子核高自旋超形变谱学研究

本刊1988年第三、四期“原子核高自旋超形变的研究”一文对高自旋超形变谱学作了初步介绍。本文综合分析近两年来该领域的新进展。两年来,A～190Hg-Pb 超形变区的确认;A～150区奇质子核及更多超形变核的发现;A～130—140区奇质子超形变核和Sm 超形变核的研究;同一个核中多重超形变带的发现;各超形变区超形变带丰富的谱学现象,超形变组态-高j 侵入轨道的不同占据对超形变带谱学性质的成功描述,及对理论模型的检验和修正;A～190和A～150区相邻(同位素和同中素)核中超形变带一系列性质的极端相似—超形变带中内禀自旋排列和质子激发的发现;超形变、高自旋下的对关联研究;超形变带退激馈入正常形变带的时间延迟的实验测定;超形变退激机制的研究;应用于Hg-Pb区超形变带自旋指定的一种有效方法等,都是原子核超形变研究的主要成果。此外,锕系区超形变核中与同质异能裂变竞争的、由位能面第二极小向第一极小退激的“返回”γ衰变(E1跃迁)的实验测定,是原子核在零自旋和低自旋下超形变研究的一个重要进展。     

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。     

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.     

清华大学物理系原子核物理研究的新进展

在清华大学物理系成立80周年之际,对近年来清华大学物理系原子核物理研究的主要进展情况作一介绍,包括原子核高自旋态的实验研究,原子核结构的理论研究,高能核物理的理论研究.在高自旋态研究方面,内容包括在A～100丰中子核区核的集体振动转动带结构、新的准粒子带特性、新手征二重带等特性研究;在A～140丰中子核区核的八极形变及八级关联等特性研究;在A～130缺中子核区核的形状驱动效应,包括扁椭形变带、形状共存等特性研究.在原子核结构理论研究方面,内容包括用相互作用玻色子模型、推转壳模型、投影壳模型以及相对论平均场对原子核特性的研究;对原子核结构或其他量子系统的各种对称性和代数方法的研究,如动力学对称性、超对称性、势代数方法等;与对称性紧密联系的普通李代数和非线性李代数的表示,如普通李代数、李超代数、平方根型非线性李代数、多项式型非线性李代数等.在高能核物理研究方面,内容主要包括量子色动力学（QCD）在高温高密条件下的相变以及在相对论重离子碰撞中相变信号的研究.     

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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

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.     

中子i13/2组态在A=120—140区超形变态中的作用

A=120—140质量区的超形变带已发现许多事例,一般均认为中子i_13/2轨道的占据是导致超形变带出现的重要原因.本文利用我们提出的改进了的本质量区的Nilsson κμ 参数,系统地计算了Z=56—64,N=69—77奇中子核的i_13/2带头能量及形变.所得结果一方面说明了vi_13/2轨道的占据,确实有利于原子核趋于超形变;另一方面又指出了从实验上易于发现vi_13/2组态的可能原子核.     

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.     

原子核高自旋超形变的研究(续完)

超形变带两类转动惯量转动惯量在高自旋超形变的研究中具有重要意义,我们沿转动带定义转动惯量并规定I(?)Ix。第一类(运动学)转动惯量J 是原子核总角动量和转动频率的比值,描述核整个系统的运动,涉及到能量E 对角动量I 的一阶微商,即J(?)/h~2=I/hω=I/(dE)/(dI)≈2I/E_γ(4.1)     

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≈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.     

HI－13串列加速器上的核结构研究

本文综述了中国原子能科学研究院ＨＩ－１３串列加速器上的核结构研究．在原于核高自旋态方面．简要地介绍了稀土区奇质子核带交叉反常现象研究,质量数为Ａ＝９０和Ａ＝１３０核区的高自旋态研究、原子核高自旋能级寿命研究和三轴形变研究．在原于核巨共振方面介绍了矮共振区的ＧＤＲ研究,形变核的ＧＤＲ以及高温转动核的ＧＤＲ研究． The nuclear structure studies carried out at the HI-13 tandem in China Institute of Atomic Energy are reviewed. Brief introductions in the field of high spin state physics are given, such as the anomolous band crossing for odd-proton rare earth nuclei, high spin state studies in the mass 90 and 130 regions, nuclear high spin state life time study and the investigation of the triaxial de formation. Brief introductions in the field of GDR studies of pygmy resonance and GDR studies in deformed...     

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．     

Bohr-Mottelson转动谱公式参数之间的新关系式

在利用Harris两参数公式研究Bohr-Mottelson转动谱公式参数之间的关系的基础上,改用Harris三参数公式,并由此提出了Bohr-Mottelson转动谱公式参数之间的新关系式,进而用I(I+1)四参数展开式计算了A～60,80,130,140,150,190区超形变偶偶核的基带和锕系和稀土区正常形变核基带,讨论了参数之间的关系,发现新关系式与实验较好地符合.