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^－.     

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.     

稀土区近滴线的β缓发质子衰变

简要回顾了自20世纪70年代以来实验研究稀土区β缓发质子衰变的历史. 综合报道了在过去10年内中科院近物所实验研究稀土区近滴线核的β缓发质子衰变的进展, 主要包括首次观测沿奇Z质子滴线的9种新核素的β缓发质子衰变以及rp-过程中两种等待点核的衰变新数据, 并将这些结果与不同的核模型理论计算进行了比较和讨论. 最后对今后的工作进行了初步展望.     

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.     

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.     

合成和研究滴线区新核素β延发质子先驱核121Ce

利用³²S束轰击⁹²Mo靶,熔合蒸发3n反应合成了¹²¹Ce.藉助于具有γ(X)-p-t符合测量的氦喷嘴反冲快速带传输系统进行分离和鉴别.实验定出¹²¹)Ce的半衰期为(1.1±0.1)s,观测到了¹²¹Ce的延发质子谱并近似估计了延发质子分支比为(1.0±0.5)%.     

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.     

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.     

RIBLL上的β+缓发粒子发射的在束测量

报道了在新建成的放射性次级束流线上完成的²⁰Na的β+缓发α粒子发射²⁰Na—→β^+　20Ne→¹⁶O+α的在束测量.通过飞行时间和能损符合的方法实现²⁰Na次级束流的在束鉴别与调制.在束和停束两个获取时段分别完成对次级束流和β+缓发粒子的记录.利用脉冲发生器和记数器实现²⁰Na缓发粒子衰变半衰期的测量.实验测量到²⁰Ne几个低能共振能级的衰变能量分别为2.69,3.09,4.74,5.54MeV,相对强度分别为100,4.15,1.10,15.20.测量到²⁰Na的β⁺缓发α衰变的半衰期为(459±7)ms,与现有的核数据基本上吻合.     

145Er的β延发质子衰变性质研究

通过92Mo(58Ni, 2p3n)熔合蒸发反应生成了非常缺中子核145Er。利用氦喷嘴带传输系统把研究目标核传输到低本底测量站, 进行了质子 γ符合测量, 得到了不受同量异位素干扰的145Er的β延发质子谱。经过仔细分析与延发质子符合的γ谱, 发现了145Er的11/2-同核异能态具有β延发质子衰变性质。经拟合退激144Dy不同激发态γ跃迁的衰变曲线, 得出145Er的1/2+基态和11/2-同核异能态的半衰期分别为(1.6±0.6)和(0.6±0.1) s。最后, 简单介绍了中重质量区缺中子新核素的合成及衰变研究计划。The neutron deficient isotope 145Er was produced via the fusion evaporation reaction 92Mo(58Ni, 2p3n). The reaction products were transported to a low background counting area using a He jet tape transport system, and proton γ coincidence measurements were carried out. Based on the analysis of γ transitions in coincidence with β delayed protons, the β delayed proton decay of an νh11/2 isomer in 145Er was proposed. By fitting the decay curves of the γ transitions depopulating the low lying states in 144Dy, the half lives of the ground state and the νh11/2 isomeric state in 145Er were deduced to be (1.6±0.6) and (0.6±0.1) s, respectively. An experimental plan to synthesize new β delayed proton precursors in the medium heavy mass region has been presented.     

RIBLL上的β+缓发粒子发射的在束测量

报道了在新建成的放射性次级束流线上完成的2 0 Na的 β+缓发α粒子发射2 0 Na—→β+　 　2 0　Ne →16 O +α的在束测量 .通过飞行时间和能损符合的方法实现2 0 Na次级束流的在束鉴别与调制 .在束和停束两个获取时段分别完成对次级束流和β+缓发粒子的记录 .利用脉冲发生器和记数器实现2 0 Na缓发粒子衰变半衰期的测量 .实验测量到2 0 Ne几个低能共振能级的衰变能量分别为 2 69,3 0 9,4 74 ,5 54MeV ,相对强度分别为 1 0 0 ,4 1 5,1 1 0 ,1 5 2 0 .测量到2 0 Na的β+缓发α衰变的半衰期为 (4 59± 7)ms,与现有的核数据基本上吻合 .     

20Naβ延迟α衰变研究的新结果

以25及35.5MeV质子轰击氖靶,对²⁰Na的β延迟α衰变作了重新研究.实验中使用了以气体电离室作为ΔE探测器的新型粒子望远镜系统,在所测带电粒子谱的0.695MeV及0.907MeV处,首次观察到两个新峰.根据粒子鉴别、分支比和寿命测量,确信它们是来自²⁰Na的低能β延迟α衰变,由此修改了²⁰Na的衰变纲图和低激发态纲图,并讨论了它在天体物理研究中的意义.     

缺中子176Ir核β+/EC衰变研究

在210MeV的束流能量下, 利用重离子熔合蒸发反应¹⁴⁶Nd(³⁵Cl, 5nγ)¹⁷⁶Ir产生具有β⁺/EC衰变性质的核素¹⁷⁶Ir,由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物传送到低本底区进行测量. 经过实验数据的离线处理分析,对早先发表的¹⁷⁶Ir衰变γ跃迁进行确认的同时又发现了3个新能级和10条新的γ射线, 丰富了¹⁷⁶Os核的低位激发态能级纲图. 并根据典型γ射线的衰变时间谱建议了¹⁷⁶Ir核的一个长寿命的低自旋同核异能态.     

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。     

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.     

176Yb的β衰变

采用投影壳模型对¹⁷⁶Yb的β衰变进行了计算, 并与实验结果进行了比较.     

20Na的β+延发α粒子测量

利用兰州放射性次级束流线提供的²⁰Na束流,通过²⁰Naβ^{+ 20}Ne→¹⁶O+α过程,测量了²⁰Na的衰变半衰期T_1/2及衰变α粒子能谱.结果表明,除了E_d≥2.688MeV的9条较高激发能级的衰变α粒子外,实验中还观察到衰变能量E_d为0.890和1.054MeV,1.991MeV,2.424和2.457MeV的²⁰Ne低激发能级的3条α谱线.     

铅区核的结构(Ⅱ)208)Tl、208Pb和206—208)Hg的一级禁戒β衰变

用壳模型对²⁰⁸Tl、²⁰⁸Pb和^206—208)Hg的非唯一型一级禁戒β跃迁用不同的有效相互作用和模型空间进行了系统计算,计算的比较寿命Iogf非常敏感的依赖于有效相互作用. 对^206,208Hg的β衰变方式进行了比较.     

120Ba的β衰变

用68MeV的¹⁶O束轰击2mg/cm²的¹⁰⁶Cd靶产生¹²⁰Ba再把它氟化,送入氦喷嘴离子源.在线质量分离的¹²⁰Ba的衰变性质被γ-X,γ-γ和γ-β符合测量.其半衰期为24±2S,总衰变能Q_EC=5.0±0.3MeV,并获得了简单的¹²⁰Ba的衰变纲图.