20Mgβ衰变谱学与15O(α,γ)19Ne反应(英文)

15O（α,γ）19Ne（p,γ）20Na反应链是高温CNO循环向快速质子俘获过程突破的一条关键路径,相关的反应率输入量可通过20Mg的β衰变可布居19Ne共振态并测量其衰变性质来获得。通过高效率高精度地测量20Mg β衰变中产生的质子与γ射线得到了20Mg衰变的详细信息,并构建了完整的衰变纲图,还进行了19Ne 4 033 keV共振态衰变性质的探索,获得了该态在20Mg β衰变中被布居的分支比上限。通过比20Mg和20O镜像能级跃迁的结果确认了同位旋非对称性,为检验相关理论模型提供了精确的实验数据。对于突破路径中有重要影响的19Ne 4 033 keV共振态的性质,有待更高统计的实验进一步研究。The breakout from the hot CNO cycle to the rapid proton capture process can occur via the 15O(α,γ)19Ne(p,γ)20Na reaction sequence, and the β decay of 20Mg can be used as an alternative method to characterize some specific resonances, which will provide detailed nuclear structure input for reaction rate calculations. The reliable information on the decay properties and structure of 20Mg was obtained by measuring the emitted particles and γ-rays in the β decay with high efficiency and high resolution. Attempt was also made to search for the decay channels associated with the 4 033 keV resonance in 19Ne. To test fundamental symmetries, the transitions in the mirror decays of 20Mg and 20O were compared. The precise experimental data presented here would be important to constrain the theoretical calculations. It is desirable to clarify the astrophysically relevant problem by further experiments with improved statistics on the basis of the present work.     

利用强流ISOL束研究~(20)Na的奇异衰变模式（英文）

北京放射性离子束装置(Beijing Radioactive Ion-beam Facility,BRIF)是基于在线同位素分离器技术的国家大科学平台。在BRIF装置上利用100 MeV的质子束轰击较厚的反应靶产生放射性核素;反应产物经离子源电离和在线分离,在线同位素分离段可引出100～300 keV的放射性核束,质量分辨率达20 000。在基金委科学仪器基础研究专项的支持下,建成了多用途的衰变实验终端,包括束流传输管道、通用靶室、带电粒子和γ探测器、集成电子学和数据获取系统等。利用100 MeV的质子束轰击MgO厚靶产生了流强高达1×105pps的~(20)Na放射性核束。通过高效率地同时测量β,γ和α,第一次直接观测到~(20)Na非常稀有的β-γ-α衰变模式。     

~(70)As(β~++EC)衰变到~(70)Ge的低自旋激发态（英文）

通过~(70)As的放射性衰变研究了~(70)Ge的激发态,新发现能量为1 036.99,1 196.66,1 539.29和2 531.7 keV的四条新γ射线,重新确认了2 219.34 keVγ射线的跃迁位置,新确认496.74,1 295.24和1 417.24 keV这三条γ射线首次放入衰变纲图,本工作证实了1 881.67,2 325.42和2 424.41 keVγ射线的跃迁位置,建议了能量为4 243.10和5 265.81 keV的两个新能级,建立了新的衰变纲图,基于比较半衰期和γ跃迁分支比建议了一些能级的自旋-宇称。     

~(73)Br的衰变研究

以~(64)Zn(~(12)C,2np)~(73)Br反应得到~(73)Br,经过氦喷嘴传输系统和快速化学分离后进行了γ单谱、γ-γ,符合和角关联测量,得到了~(73)Br的27条γ射线能量和相对强度,其中102.1、137.2、166.2、249.0、345.5、363.8、381.5、385.7和390.2keV9条γ射线以及192.4、537.4和574.1keV 3条能级为本工作首次测得.建立了~(73)Br的衰变纲图,由logft值和角关联系数测量值推测了90.4keV能级的自旋.     

~(12)C(~7Li,t)~(16)O和~(20)Ne(d,~6Li)~(16)O反应的研究

本文把用于处理重离子引起的单粒子转移反应的Goldfarb-Buttle方法推广到多粒子转移反应。计算了~(12)C(~7Li,t)~(16)O和~(20)Ne(d,~6Li)~(16)O反应,用了~(16)O的全相干波函数,考虑了某些反冲因素,并将结果与实验作了比较。     

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Ed=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.     

~(16)O ~(24)Mg和~(20)Ne (24)Mg弹性散射的机制

本文考虑了两碰撞核间核子结团的转移机制,解释了象~(16)O ~(24)Mg和~(20)Ne ~(24)Mg这样一些4N核间的弹性散射微分截面后角振荡上升的反常现象.在原子核分子轨道模型的理论框架下,将交换势的强度作为唯一的可调参数,数值计算较自然地拟合实验结果.     

~(20)Ne(14.7,19.2MeV/u)+~(58)Ni反应中类弹碎片与α粒子的关联研究

我们研究了在~(20)Ne(14.7MeV/u,19.2MeV/u)+~(58)Ni的反应中出射的类弹碎片与α粒子的符合,发现除了原始激发碎片的相继衰变产生这种符合事件以外,还有一种反应过程导致深度耗散的类弹碎片与前方向α粒子的“非关联”符合,这种过程意味着α粒子在反应初期就从弹核~(20)Ne中飞出,而剩余的~(16)O继而与靶核进行的一种耗散碰撞,我们称之为“非完全的深部非弹性过程”。     

对~(40)Ca9.5—10.5MeV能区内几组核能级宽度的测量

本文介绍了用γ共振吸收法测量~(40)Ca 9603.9keV,10321.0keV两组能级和9864.6,9868.8keV一组双重态能级的能级宽度,选用~(39)K(p,γ)反应所放出的γ射线激发相应的~(40)Ca吸收核能级。对于9603.9keV,10321.0keV的能级宽度,这里给出了比较精确的结果,相应的能级宽度分别为T=188±47eV,T=91±15eV。对于9864.6,9868.8keV能级,结果为T=100±24eV,T=899±214eV,由于~(40)Ca 9864.6,9868.8keV两能级靠得很近,因此这里用γ共振吸收法测量它们的能级宽度与以往有所不同,将同时有两组γ射线用来激发同样两个能级而发生交叉激发。我们对相应的实验处理方法作了推广。此外,用(p,γ)共振产额法测量了~(40)Ca 9603.9keV,10321.0keV能级宽度,得到了与γ共振吸收法一致的结果。本文还对~(40)Ca 9603.9keV,10321.0keV能级的(p,γ)共振强度S_(pγ)、同位旋T等进行了讨论。     

~(128)Ba激发态的观测

通过反应~(120)Sn(~(12)C,4nγ)~(128)Ba,用在束γ测量方法研究了~(128)Be的激发态。从935.0keVγ射线确认了第二个12~ 态,但它仍不属于基态带。另外还新观测到224.8keV和632.7 keV的带间跃迁,并确认它们是由负宇称带向基态带的跃迁。     

延迟质子先驱核~(33)Ar、~(49)Fe的实验研究

用65MeV的~(12)C束轰击~(24)Mg、~(40)Ca靶,通过(~(12)C,3n)反应,产生了延迟质子先驱核~(33)Ar及~(49)Fe,观测了它们的β~ 延迟质子谱,其主峰能量分别在3.28±0.07MeV与1.98±0.04MeV,截面分别为0.4±0.08μb与0.7±0.14μb,测得~(33)Ar的半衰期为167±24ms。     

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.     

3M_⊙ AGB星中~(26)Al核合成的网络计算和反应率灵敏度分析（英文）

研究了3 M_☉AGB星中~(26)Al核合成的网络计算和核反应率的灵敏度分析。结合最新的核反应率数据,建立了一个从碳到硅完整的核反应网络,计算了 ~(26)Al的丰度。结果表明,~(26)Al首先在AGB星中有效合成,随着核反应的进行,然后被一系列的核反应消耗。MgAl循环出现在~(26)Al的网络中。我们将核反应网络中的主要核反应分为三类:(n,γ),(p,γ)和(α,γ),并对核反应率的灵敏度进行了详细的分析。已经确定了每一类中最有影响的核反应,它们是 ~(25)Mg(n,γ)~(26)Mg,~(25)Mg(p,γ)~(26)Al,~(26)Mg(p,γ)~(27)Al,~(21)Ne(p,γ)~(22)Na,~(18)O(α,γ)~(22)Ne和 ~(22)Ne(α,γ)~(26)Mg。在目前网络所涉及的所有核反应中,25Mg(p,γ)~(26)Al是对~(26)Al的产量有最大的影响,它值得核实验物理学家的关注。     

利用18O(6Li,d)22Ne反应研究22Ne Eα=470 keV共振态的性质

慢速中子俘获过程（s过程）是合成比铁重元素的重要途径之一。22Ne（α,n）25Mg反应是大质量AGB星中s过程主要的中子源,其中的22Ne主要通过14N（α,γ）18F（β+）18O（α,γ）22Ne反应链合成。该反应链中关键反应18O（α,γ）22Ne在天体物理感兴趣能区的截面非常低,其天体反应率主要来自于22Ne α分离阈附近低能共振态的贡献,但目前相关能级的共振参数严重缺失。在HI-13串列加速器的Q3D磁谱仪上,通过测量18O（6Li,d）22Ne反应的角分布,利用DWBA分析确定了22Ne分离阈附近共振能级E_α=470 keV的自旋宇称为0+,为后续计算18O（α,γ）22Ne的天体反应率打下了基础。About a half of the abundances of elements heavier than iron comes from the so-called slowneutron capture process (s-process) in Asymptotic Giant Branch (AGB) stars, with the 22Ne(α, n)25Mg reaction as one of the main neutron sources. In the beginning phase of AGB thermal pulse, 22Ne is produced by the 14N(α, γ)18F(β+)18O(α, γ)22Ne reaction sequence, in which the 18O(α, γ)22Ne reaction plays a key role. While the reaction rate of the 18O(α, γ)22Ne is mainly affected by several resonant states lying closely to the α threshold in 22Ne, up to now, the relevant 22Ne parameters are fragmentary in the energy region corresponding to the typical temperatures of s-process. The direct measurement of the 18O(α, γ)22Ne reaction rate is extremely difficult due to the very low cross section. In this work, we investigated the 22Ne resonant states via the 18O(6Li, d)22Ne reaction at the Beijing HI-13 tandem accelerator of China Institute of Atomic Energy. Based on the DWBA analysis, preliminary results showed that the spin-parity of 22Ne E_α=470 keV resonant states was assigned as 0+, which would make contributions to subsequent calculation for the reaction rate of the 18O(α, γ)22Ne.     

16O(α,γ)20Ne反应的实验研究

讨论了目前16O(α ,γ) 2 0 Ne反应的实验研究工作 ,并对2 0 Na β+—→2 0 N →16O +α的β+ 缓发衰变α能谱的相对强度值同文献进行了比较 ,讨论了低能激发能级、共振强度及其对共振截面的贡献、S因子的理论研究.The experimental investigations of 16 O(α,γ) 20 Ne reaction is reviewed. The energy spectrum of β + delay α decay were measured through the 20 Naβ +-→ 20 Ne *→ 16 O+α process, and the relative densities of α decays are compared with the reference s results. The low excitation energy levels, resonance strength and its contribution to the resonance crosses section are also discussed. Finally, we have calculated the reaction rate of the direct capture reaction.......     

H_1~ ,H_2~ ,H_3~ 和He,Ne,Ar碰撞过程中的巴耳末系H_α,H_β,H_γ发射

实验利用TN-1710光学多道分析系统(OMA),对H_1~ ,H_2~ ,H_3~ 和He,Ne,Ar碰撞过程中产生的巴耳末系H_α,H_β,H_γ发射进行了测量,入射离子H_1~ ,H_2~ ,H_3~ 的实验室能量范围为50—150keV。本文给出H_α,H_β,H_γ谱线的发射截面。实验结果表明:在H_3~ 离子和He,Ne,Ar原子碰撞过程中,H_α的发射截面分别比H_2~ ,H_1~ 离子和He,Ne,Ar原子碰撞过程的大,也就是说,电子俘获几率,前者比后者大,而H_1~ 离子和He,Ne,Ar原子碰撞过程的最小。     

β延迟质子发射先驱核~(87)Mo

实验利用ｐ－γ符合测量技术研究了８７Ｍｏ的衰变，发现８７Ｍｏβ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。     

~(84)Rb的高自族态研究

利用75MeV的18O束流，通过70Zn（18O，p3n）反应布居了84Rb核的高自旋态，测量了激发函数，γ－γ符合及DCO比值，新观察到了40个能级，50多条γ跃迁，建立了到目前为止最完整的能级纲图，其正负宇称分别推高到了17+和17-．通过与Rb各奇-奇同位素核和N＝47的各奇-奇核比较，发现它们的结构非常相似．     

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.     

通过测量~(137)Cs的β衰变和内转换电子能谱研究其衰变特性

本研究用Si(Li)漂移探测器测量了~(137)Cs的β衰变能谱和内转电子能谱,对β衰变能谱进行了居里描绘和从内转电子能谱取得了内转换系数.得到β衰变的最大能量为(513.11±1.76)ke V,与参考值误差为0.17%;得到内转换系数K/L=5.712±0.217和M/L=0.264±0.018,与参考值的误差分别为0.92%和1.54%;并确定了~(137)Cs在β和γ衰变中的跃迁级次,给出了~(137)Cs及其衰变子核137Ba各能级的自旋和宇称,绘制出了~(137)Cs的衰变纲图.说明该实验方法是可靠的,可用于实验方面的教学和原子核结构的研究,并为其提供必要的实验数据.