丰中子氮同位素β-衰变的理论研究

使用壳模型系统地研究了丰中子氮同位素的β^-衰变,并对其衰变子核^18,19,20,21O的能级结构性质给出理论计算,所得结果与实验符合较好.研究了^18,19,20N核的Gamow-Teller允许型β^-衰变的特性,对与近期实验观测不一致之处进行了讨论和分析.预言了²¹N的β^-衰变及其子核高激发态的能级结构性质.这些计算将对氮同位素的实验研究很有帮助. 关键词： 中子滴线 -衰变')" href="#">β^-衰变 氮同位素 壳模型     

丰中子核18N的β衰变研究

用壳模型方法研究了丰中子核¹⁸N的β衰变. 在psd模型空间使用不同的相互作用进行理论计算, 对不同相互作用得到的B(GT)值进行对比和讨论, 给出了最吻合的计算结果. 讨论了¹⁸N核的Gamow-Teller型衰变的特性, 理论计算对近期的实验观测给出了合理的解释: 粒子的激发主要存在于psd空间; 另外预言出9.5MeV附近存在一个B(GT)峰值, 这些计算对氮同位素的β衰变的实验研究将很有意义.     

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.     

近质子滴线核28S的β 延迟γ 衰变研究

在兰州重离子研究装置上,依托兰州放射性束流线,产生、分离和鉴别了同位旋第三分量TZ=?2的近质子滴线核28 S,并通过使用包括双面硅条探测器和高纯锗探测器在内的探测阵列,开展了28 S的β延迟γ衰变测量.实验准确测量了28 S衰变中的5条β延迟γ射线,得到了子核28 P相应能级的能量.首次提取出了β衰变布居到28P低激...     

利用磁谱仪测量90Sr-90Y放射源的β衰变能谱

利用近代物理实验中的磁谱仪测量了90Sr～90Y放射源的β衰变能谱．得到的能谱和普遍的口衰变能谱相似;得到的口射线最大能量与平均能量比值和文献中给出的一些放射源的比值接近,这些都说明了该实验测量数据的可靠性．运用库里厄（Kurie）图,研究了此放射源的β衰变能谱,得到的跃迁性质和能级自旋宇称与此放射源已有的数据相吻合,说明在近代物理实验中能够利用磁谱仪测量原子核的β衰变能谱、研究原子核的跃迁性质和能级自旋宇称．     

利用磁谱仪研究原子核的β衰变

在原子核β衰变费米理论的基础上,利用近代物理实验中的磁谱仪测量了90Sr-90Y β放射源的动量分布,进而研究它的库里厄(Kurie)图.结合β衰变容许跃迁和禁戒跃迁的库里厄图特征,对实验数据进行了形状因子S1的改正,得到的数据能和90Sr-90Yβ放射源的跃迁性质、原子核能级自旋和宇称相吻合,有助于学生对原子核β衰变更深入的认识和进一步扩展近物实验的研究内容.     

Bi同位素链上原子核α衰变性质的理论研究

采用结团模型(clustermodel)计算了从10752Te到292116共443个核素α衰变的半衰期,所得结果与实验值符合得很好,显示了结团模型可以成功地应用于研究原子核α衰变的性质。同时研究了Bi同位素链上奇A核α衰变的半衰期,计算结果与已有的实验值的偏差一般在3倍以内,进而对实验上未知α衰变半衰期的原子核的性质进行了预言。这有助于将来在实验室探测与鉴别这些原子核以及研究它们的α衰变性质。理论与实验的比较将加深人们对原子核结构的认识。     

sd壳层极丰质子核的β延迟衰变谱学

远离β稳定线原子核的结构是当前核物理领域的一个前沿热点。β衰变谱学是研究核结构的重要方法,尤其适用于低产额的滴线核。本文回顾了近年来在RIBLL1装置上开展的sd壳区极丰质子核β延迟衰变谱学的实验研究。该工作获得了15个原子核精确的半衰期、衰变子核的质量、β延迟的质子和双质子发射以及$\gamma $跃迁的能谱、分支比和比较半衰期等数据,并重建了衰变纲图,大大丰富了此区域内质子滴线附近原子核的衰变谱学信息。还介绍了探测器阵列和实验方法,概括了所研究核的衰变性质和半衰期等。特别地,对几个典型核,20Mg和22Si以及26P和27S的衰变性质进行了阐述。此外,对相关话题,如三体力、镜像核衰变不对称性、与银河系中26Al超丰问题相关的热核反应率等问题进行了探讨。     

不稳定原子核β衰变强度的实验测量方法

原子核的β衰变是指原子核放射出β粒子或俘获电子而进行的转变。对β衰变强度S_β(E)的精确测量,对探索不稳定原子核的结构、揭秘恒星核合成过程、验证β衰变理论等方面均存在着重要意义。实验上,为了测量β衰变强度,一种方法是利用β-γ符合测量或者全吸收谱仪对β衰变产物进行直接测量,这种方法可以给出子核在Q_β窗口内的衰变信息。另一种方法是利用在中等能区(100~400 MeV/u)进行的电荷交换反应,如(p,n)或(3He,t),通过微分截面的高精度测量获得子核的β衰变强度,这种方法可以用于研究子核在Q_β窗外的衰变强度,但是对束流强度有较高的要求,尚无法系统研究产额较低的不稳定原子核。有鉴于此,本文提出对不稳定核素的电荷交换反应总截面进行系统测量,结合核反应理论,这种方法有望约束不稳定核素在质子发射阈下的Gamow-Teller跃迁的总强度。最后简要介绍了已开展和计划开展的工作。     

超重核的基态性质

用Skyrme Hartree Fock+BCS方法计算了超重核的基态性质,讨论了结合能、α衰变、形变、壳结构和自发裂变等问题.计算得到的结合能较好地反映了实验测量值,α衰变能与实验值符合很好.发现基本上有两种类型的超重核形变:在270108核附近的β2≈0.2的长椭球形变和在298114核附近的近球形形变.单粒子能级分布计算表明:在质子Z=108和中子N=162存在变形壳,在质子Z=114和中子N=184存在球形壳.用得到的α衰变能和Viola Seaborg公式估算了α衰变半寿命,能合理地符合实验测量值. The ground state properties of superheavy nuclei are investigated using the Skyrme Hartree Fock model. The pairing correlation is treated by the BCS method with the pairing δ force. Binding energies, α decays, spontaneous fissions, shell structures and deformations are discussed. Our calculations reproduce experimential binding energies and α decay energies.It is found that superheavy nuclei can be grouped with two kinds of deformations: i) well deformed prolate shapes (β2≈0.2) around 270108...     

超重核292-310122同位素链的α衰变和自发裂变的竞争

基于推广的液滴模型(GLDM) 理论框架,计算了292-310122 同位素链的 衰变和自发裂变的半衰期。计算时的基本输入量为两子核的质量数和电荷数以及反应Q 值。GLDM能很好地描述重核和超重核的 衰变和自发裂变过程。计算结果表明,A < 308 时在同位素链上N = 176~184 的区域α衰变为主要衰变模式。A > 308 时在同位素链上自发裂变为主要衰变模式。308122 是α衰变和自发裂变的分界点,暗示着N = 184 为中子幻数。Based on the framework of the Generalized Liquid Droplet Model (GLDM), alpha decay and spontaneous fission half-lives for 292-310122 isotopes are studied. The calculation of the basic inputs which only need the two fragmentmass numbers, charge numbers and the Q value. GLDM can describe alpha decay and spontaneous fission the nuclei. It is found that the alpha decay is the dominant mode of decay for isotopes with mass number A < 308, and for those with A > 308 spontaneous fission is dominant. The demarcation between alpha decay and spontaneous fission is at 308122, which shows the presence of a spherical neutron shell closure at N = 184.     

新同位素265Bh(Z=107)的合成证据

利用兰州重离子加速器提供的26Mg离子束轰击243Am靶, 产生了新同位素265Bh.实验中用氦喷技术对产物进行传输, 并用一套具有数对探测器组的转轮收集探测系统对产物进行收集和测量.通过观测265Bh与它的衰变子核261Db及257Lr之间的α衰变的关联, 实现了对新核素的鉴别.实验测得265Bh的α衰变能量为(9.24±0.05) MeV, 半衰期为0.94+0.70 -0.31 s.     

内掺氮富勒烯N_2@C_(60)的几何结构和电子性质的密度泛函计算研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对内掺氮富勒烯N2@C60的几何结构和电子性质进行计算研究.发现在N2@C60中,氮倾向以分子形式存在于C60中心处.键长分析、能级图、态密度图和电荷分析表明内掺氮分子对C60几何结构和电子结构带来的影响甚微.     

相对论平均场理论对Rn同位素链原子核基态性质的研究

在相对论平均场理论的框架下,对Rn同位素链原子核的结合能、形变、同位素位移等若干基态性质进行了较详细的研究.结果表明,理论计算结果与已有的实验数据符合较好.原子核的四极形变主要出现在远离幻数的区域(N=110-124和N=129-142).而在中子数大于幻数的区域(N=127-142),十六级形变也非常明显.对电荷半径的研究显示,Rn同位素链的同位素位移曲线的斜率在中子幻数处出现明显的变化. 关键词： 相对论平均场理论 电荷半径 同位素位移 单粒子能级     

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.     

利用α关联衰变链鉴别新同位素265107Bh

主要介绍了合成和鉴别107号元素的新同位素265Bh的实验装置、实验方法以及实验结果.目标核265Bh是由能量为135MeV的26Mg离子轰击243Am靶,通过融合蒸发反应而产生. 反应产物首先由He-jet系统传输到装有数个探测器对的转轮收集测量系统，然后依靠母子核遗传关系通过观察新同位素和它们已知子核261Db和257Lr之间的a衰变的关联，来实现对新核素的鉴别. 实验测得265Bh的a衰变能量为(9.24±0.05)MeV, 半衰期为0.94＋0.70 -0.31s. 从该实验得出的265Bh的a衰变能量和半寿命能够与理论预言一致.     

利用α关联衰变链鉴别新同位素_(107)~(265)Bh

主要介绍了合成和鉴别107号元素的新同位素265Bh的实验装置、实验方法以及实验结果.目标核265Bh是由能量为135MeV的26Mg离子轰击243Am靶,通过融合蒸发反应而产生.反应产物首先由He jet系统传输到装有数个探测器对的转轮收集测量系统,然后依靠母子核遗传关系通过观察新同位素和它们已知子核261Db和257Lr之间的α衰变的关联,来实现对新核素的鉴别.实验测得265Bh的α衰变能量为(9.24±0.05)MeV, 半衰期为0.94+0.70-0.31s.从该实验得出的265Bh的α衰变能量和半寿命能够与理论预言一致.     

等待点N=82附近核素β~-衰变寿命的研究

利用提出的远离稳定线附近的原子核β-衰变寿命的指数规律理论计算公式,对N=82附近快中子过程中等待点核素的β-衰变寿命进行了理论计算,比较了所获得的计算结果与最新的理论结果和实验结果并加以讨论.研究表明,相对于理论复杂和计算时间长的微观理论计算而言,利用考虑壳效应的远离稳定线的原子核β-衰变寿命指数规律理论计算公式能较快且准确地得出快中子俘获过程(R过程)等待点核素的β-衰变寿命.这能为R过程核素合成网络计算研究提供有效可靠的重要物理输入,并对今后天体中核素的合成研究具有重要意义.     

裂变产物衰变链设计

根据核科学参考文献库,对半衰期、缓发中子发射几率等进行了更新评价,采用系统学研究和理论研究相结合的评价方法对裂变产物中不确定的基态进行了自旋指定,对部分存在问题的数据进行了必要修正;对衰变子核存在同质异能态的放射性核素,根据衰变纲图和内转换系数重新计算得到退激至子核同质异能态和基态的分支比数据。在此基础上,结合现有核结构和衰变数据库,研制了裂变产物衰变链设计专用衰变数据库,按照衰变规律,建立了裂变产物衰变路径和衰变信息的完整衰变链,本工作为裂变产物分析和裂变产额研究提供了一个便利参考。     

类锌金离子Au~(49+)M壳层激发态的能级结构及衰变性质的理论研究

在相对论多组态Dirac-Fock(MCDF)理论方法基础上,通过系统考虑量子电动力学(QED)效应、Breit相互作用和弛豫效应,详细研究了类锌金离子Au49+的能级结构以及涉及M壳层激发态各种可能的辐射和Auger衰变过程.总结了QED效应和Breit相互作用对类锌金离子Au49+的M壳层激发态能级影响的一般规律.指出了随M壳层洞态的变化,主要的辐射衰变和Auger衰变的退激发特性.计算得到的部分辐射衰变能与已有的实验观测和理论计算结果作了比较,符合的很好.