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.     

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.     

265Bh(Z=107)同位素的首次观测

在兰州的重离子加速器上用²⁶Mg离子束轰击²⁴³Am靶,产生了新同位素²⁶⁵Bh.通过观测新同位素²⁶⁵Bh和它的已知子核²⁶¹Db和²⁵⁷Lr之间的α衰变的关联,实现了对新核素的鉴别.实验中使用了一套新建立的具有数个探测器对的转轮收集探测系统.将该系统用于特殊的母–子核搜索模式,从而大大减少了本底.共测得了8个²⁶⁵Bh的α衰变关联事件;同时4个已知核²⁶⁴Bh的衰变关联事件也被鉴别出来.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.     

266Bh的α衰变性质研究(英文)

报道了利用兰州重离子研究装置提供的26Mg重离子束流轰击243Am靶产生和鉴别已知超重核素266Bh的实验结果。利用转轮收集探测装置依靠母子核遗传关系通过观测Bh同位素与其子核Db和Lr之间的α-α关联事件来鉴别266Bh。实验中观测到266Bh的α能量为（9.03 ± 0.08）MeV, 与日本理化学研究所在合成113号元素中第一个衰变链中观测到266Bh的α能量为9.07 MeV相近。 266Bh的半衰期为0.66+0.59-0.26 s, 从实验得到的Qα也符合Z=107的Qα随中子数变化的系统性。The isotope of 266Bh was produced and identified definitely in bombardments of 243Am target with 162 MeV 26Mg ions at HIRFL. Identification was made by observation of correlated α particle decays between the Bh isotopes and their Db and Lr daughters using a rotating wheel system. The measured α energy for 266Bh is (9.03±0.08) MeV, and this value close to the 9.07 MeV for 266Bh observed in the first chain of element 113 at RIKEN. The half life of 266Bh is 0.66+0.59 -0.26 s. The Qα value derived from this experiment fits well into the general trend in a “Qα N systematics” for the isotopes with Z = 107.     

关于合成265Bh实验的可行性分析

分析了目前关于超重核研究的现状,结合现有的设备及条件,在合成259Db以后,下一次实验的目标核初步确定为107号元素的新同位素265Bh.描述了对MG转轮收集探测系统的实验检验结果.实验中成功地观察和测量了24Mg+232Th的产物252No的母子体的α衰变谱,为下一步合成265Bh完成了部分预实验工作.另外,也给出了下一个目标核的衰变特性的理论预言值,同时也选择了产生该目标核的弹靶组合及反应道,并对生成截面进行了粗略估计,给出了该核的可观测性产额及可行性分析. The present status of investigation on the surperheavy nuclei are analyzed. After 259Db synthesized, the next objective nuclide is determined to be265Bh, a new isotope of Z=107 element, according to our existing available equipment and conditions.The test result of the MG rotating wheel collection and detection system is described. The α decay spectra of mother daughter of the product252No from24Mg +232Th reaction are observed and measured successfully in this test experiment. It is regarde...     

Z=105质量数为259的新同位素的合成和鉴别

利用120MeV的²²Ne离子束轰击²⁴¹Am靶,通过²⁴¹Am(²²Ne,4n)²⁵⁹Db反应合成了一个Z=105,质量数为259的新同位素.反应产物是用氦喷嘴技术和转动轮装置传输收集的.借助一系列金硅面垒探测器探测到了反应产物及其子核的α衰变.新同位素的原子序数Z和质量数A是借助该同位素和已知的²⁵⁵Lr核之间的遗传关系得到了确定的鉴别.新同位素²⁵⁹Db的测量半衰期为(0.51±0.16)s;它的α粒子能量为9.47MeV.由本实验导出的²⁵⁹Db的Qα值同理论预言结果能够较好地符合.     

内转换效应在稀土区丰中子新核素鉴别中的应用

用14MeV中子轰击天然镱靶,通过¹⁷⁶Yb(n,2p)反应产生了新核素¹⁷⁵Er的活性.由于丰中子核¹⁷⁵Er衰变γ跃迁有较大的内转换系数,因而伴随其衰变产生了较强子核Tm的特征X射线,因此,本工作借助于X-γ-t,γ-γ-t符合测量技术并结合对反应道的分析,成功地从复杂反应产物中鉴别出稀土新丰中子同位素¹⁷⁵Er的活性,并首次建议了该核素的部分衰纲图.     

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.     

中子与52Cr反应截面的理论分析

根据中子与天然核Cr及其同位素反应的总截面,去弹性散射截面和弹性散射角分布的实验数据,获得了入射中子能量从1MeV—250MeV的一组普适中子与Cr及其同位素反应的光学模型势参数.应用光学模型,扭曲波玻恩近似理论,宽度涨落修正的Hauser-Feshbach理论,和预平衡反应的激子模型,计算和分析了中子与⁵²Cr反应的所有截面、角分布、能谱和双微分截面.理论计算与实验数据进行了分析比较.     

新重丰中子同位素238Th

利用兰州重离子加速器(HIRFL)所提供的60MeV/u的¹⁸O离子束照射天然铀靶,通过多核子转移反应生成²³⁸Th.由快速放射化学分离技术从铀及其反应产物的混合物中分离出钍.使用2台高纯锗(HPGe)探测器对样品的γ(X)活性进行测量,观测到了²³⁸Th的β^－衰变子体²³⁸Pa的635.0keV和1060.5keV2条γ射线峰的增长、衰变行为.利用分析递次衰变的计算机程序对其后一条进行了拟合,得到母、子体半衰期分别为(9.4±2.0)min和(2.1±0.4)min,二者分别与预言值和文献值相符.另外,在由²³⁸Pa的X射线开门的γ谱中,发现一条能量为89.0keV的新γ射线,经计算,其半衰期为(8.9±1.5)min,由跃迁能量和半衰期的关系认定该射线来源于²³⁸Th的β–衰变.从而证明本实验合成和鉴别了重丰中子新核素²³⁸Th,并测定它的半衰期为(9.4±2.0)min.     

同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程及新核素19Na产生截面的研究

介绍了一种同位旋相关的输运方程,研究了在入射能量为28.7和6 0. 0MeV/u时 12C+ 12C的反应,对模型进行检验,发现计算结果较好地符合实验结果,说明了方程的可靠性. 利用该模型研究了在入射能量为28.7MeV/u下反应系统 17 -20,22Ne+ 12C中核素 19Na的产生截面,发现缺中子核引起的反应,具有更大 19Na的产生截面,为新核素的探测找到了理论依据.     

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。     

同位旋相关量探测重离子碰撞趋平衡及对称能

用IQMD模型分析了由⁹⁶Ru和⁹⁶Zr构成的质量对称、同位旋不对称的一组中能核反应,寻求对对称势强度的敏感量和研究反应最终是否达到平衡的问题.研究表明中子-质子差快度分布在弹或靶快度区对对称势强度敏感,且越丰中子的核系统越敏感.中子-质子差快度分布还表明能量为400MeV/u时达到的平衡程度要比100MeV/u时的高.出射的核子、轻带电粒子和中等质量碎片的N/Z显示IMF的出射有记忆效应.随着入射能量由100MeV/u增加到400MeV/u,IMF的N/Z有明显下降,这是由于随入射能量增加使IMF中同位素的分布发生变化所致.     

由58Fe 和209Bi 熔合后的相关衰变过程得到的109号元素的证据

本文报导了合成109号元素的实验。用能量为4.95,5.05和5.15MeV/u 的~(58)Fe 束轰击~(209)Bi 靶,研究了全熔合产物衰变模式的特性。总辐照剂量为7×10~(17)粒子。所用的实验方法是:用静电场速度过滤器在飞行过程中分离向前方向成峰的反应产物,经过飞行时间装置后注入到位置灵敏固态探测器中,测量其动能,估算出质量、入射的时间和位置。以所有的出射粒子的能量和时间来记录很有限的反应产物发生级联α粒子和(或)自发裂变的继发衰变。在5.15 MeV/u 时的一个特别的衰变过程是:在5ms 和22ms 先分别发射两个α粒子,最后,在13s 后发生自发裂变。第一个α粒子的动能为11.10±0.04MeV。对各种可能的解释进行了详细的分析,例如纯属偶然的信号相关,转移反应产物的衰变和从能量上看允许的余核蒸发等。最后表明质量数为266的109号元素的同位素、即全熔合后的单中子蒸发道、从统计的观点看是最好的指定。本文同时也讨论了合成新元素的前景。     

新核素265Bh及其α衰变链上核的基态性质

运用变形的相对论平均场理论系统地探讨了新核素Bh及其va衰变链的基态性质. 对关联的处理采用了BCS方法, 不成对核子的处理运用了``阻塞"法后,所计算的结合能和四极形变符合了有限力程小液滴模型的结果, 计算表明研究的va衰 变链具有中等大小的长椭球形变; 且计算的va衰变能Q_α成功地与实验符合.在此基础上进一步研究了新核素Bh的单粒子能级.     

新丰中子核素208Hg的发现

新丰中子同位素208Hg,首次从30MeV/u的12C束轰击厚的天然铅靶反应产物中被鉴定出来,208Hg的鉴别基于二步化学分离及γ活性分析,第一步,借助于在本工作中所发展起来的熔化靶装置和一种特殊的热色谱技术,实现了Hg元素产物高效、高选择性的分离,第二步则是周期性的提取随着收集样品中的丰中子Hg同位素的β—衰变而生长起来的Tl元素,在提取的Tl样品中,观察到能量为2614.6keV、半衰期为191±10~4 50s的γ活性,它只能被指定为208Hg的β—衰变子体208Tl,将测得的208Hg半衰期42±23 12min与理论预言进行了比较。 The new neutron-rich isotope 208Hg was identified for the first time from the reactionproducts in a thick natPb target bombarded by a 30MeV/u 12C beam. The identification of 208Hg wasbased on two-step chemical separation and γ activity analysis. The first step was the release,separation and collection of Hg element products with a high efficiency and good selectivity bymeans of a melt target device and a special thermochromatographic technique developed in presentwork. The second step was..     

19F+27Al耗散反应中双核系统的转动与衰变

测量了¹⁹F+²⁷Al耗散反应产物B,C,N,O,F和Ne的激发函数, 入射束流的能量从110.25MeV到118.75MeV,能量步长为250keV. 用能量自关联函数方法从激发函数中提取了各反应产物的平均衰变宽度, 利用同时考虑反应中所形成的中间双核系统的转动特性和衰变特性而发展了的Ericson核反应统计理论, 讨论了¹⁹F+²⁷Al耗散反应中双核系统随时间的演化过程.     

(12)~C+(115)~In反应中余核I和Sb的反冲研究

在能量高达72MeV的~(12)C轰击~(115)In(Z=49)的反应中,使用核化学技术测量了~8Be和α转移的余核碘(Z=53)和锑(Z=51)同位素的激发函数和角分布.用简单的运动学方法分析了余核角分布后指出,碘同位素来自三种不同的反应机制,即复合核蒸发α,强阻尼的非完全熔合以及不完全动量转移的裂开-熔合过程.在入射能量约70MeV时,后两个过程(或统称为~8Be转移)的截面为100多毫巴,显著大于根据锑同位素截面导出的大约17毫巴的α转移反应截面.实验结果和类似反应中测量出射α粒子得到的结论很好相符.     

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.     

新核素238Th的鉴别

利用60MeV/u的¹⁸O离子束轰击天然铀靶,通过多核子转移反应生成重丰中子新核素²³⁸Th.观测到了²³⁸Th的子体²³⁸Paγ活性的生长、衰变行为,鉴别了²³⁸Th的存在,并测得它的半衰期为(9.4±2.0)min.同时,发现了一条能量为(89.0±0.3)keV、半衰期为(8.9±1.5)min的新γ射线,指定为²³⁸Th的衰变γ射线.