奇—奇核114Pm高自旋同质异能态及其衰变纲图的研究

用高自旋同质异能态次级束流线实验装置,对¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态进行了快速分离,并做了γ射线的符合测量.结合γ射线激发函数和各向异性的测量结果,首次建立了奇—奇核¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的衰变纲图,其中19条高自旋能级和29条γ射线是由本工作指定的.离子γ射线关联测量确定了¹⁴⁴Pm的高自旋同质异能态的半衰期大于2μs.通过系统性比较以及变形的独立粒子模型理论计算,指定了高自旋同质异能态的粒子组态可能为π(1h²_11/2d_5/2)v(1i_13/21h_9/22f_7/2),自旋宇称为J^π=27⁺,并具有形变参数为β=－0.18的扁椭球形状.     

^209Fr的能级结构研究

利用能量为 90— 1 0 5MeV的16 O束流 ,通过197Au( 16 O ,4n)反应研究了2 0 9　Fr的高自旋态能级结构 .进行了γ射线的激发函数、γ γ延迟符合及γ射线的角分布测量 .首次建立了由 2 1条γ射线构成的2 0 9Fr的能级纲图 ,其中包括一个半寿命为 ( 52± 2 0 )ns的同质异能态 .基于2 0 9Fr与2 0 8Rn低位能级结构的相似性 ,用一个h9/ 2 价质子与2 0 8Rn激发态的弱耦合解释了2 0 9Fr的低位能级结构 .     

~(183)W5.2秒同质异能态的一条新跃迁分支

在用14.8MeV中子轰击天然钨样品时,观察到了一条γ射线,其能量为291.7keV,以5.17±0.03秒的半衰期衰变。根据实验事实,我们假设~(183)W的5.2秒同质异能态衰变中除了已知的两条跃迁分支外,还存在11/2~ 11/2[615]→5/2~-3/2[512]态的另一条同质异能(E3)跃迁。计算了这条新跃迁分支的受阻因子,它与K~-禁戒同质异能跃迁的一般经验规则很好相符。     

143Nd中高自旋同质异能态的识别与研究

利用能量为80MeV的18O束流,通过¹³⁰Te(¹⁸O,5n)反应研究了¹⁴³Nd的高自旋态能级结构.基于γγ延迟符合、γ射线的角分布及线性极化测量,首次发现了¹⁴³Nd的一个半寿命为(35±8)ns,自旋和宇称为49/2⁺的同质异能态.用形变独立粒子模型探讨了此同质异能态的形成机制.     

183W5.2秒同质异能态的一条新跃迁分支

在用14.8MeV中子轰击天然钨样品时, 观察到了一条γ射线, 其能量为291.7keV, 以5.17±0.03秒的半衰期衰变. 根据实验事实, 我们假设183W的5.2秒同质异能态衰变中除了已知的两条跃迁分支外, 还存在11/2⁺11/2[615]→5/2^－3/2[512]态的另一条同质异能(E3)跃起迁. 计算了这条新跃迁分支的爱阻因子, 它与K^－禁戒同质异能跃迁的一般经验规则很好相符.     

奇—奇核~（114）Pm高自旋同质异能态及其衰变纲图的研究

用高自旋同质异能态次级束流线实验装置，对１４４Ｐｍ的高自旋同质异能态进行了快速分离，并做了γ射线的符合测量．结合γ射线激发函数和各向异性的测量结果，首次建立了奇—奇核１４４Ｐｍ的高自旋同质异能态的衰变纲图，其中１９条高自旋能级和２９条γ射线是由本工作指定的．离子γ射线关联测量确定了１４４Ｐｍ的高自旋同质异能态的半衰期大于２μｓ．通过系统性比较以及变形的独立粒子模型理论计算，指定了高自旋同质异能态的粒子组态可能为，自旋宇称为，并具有形变参数为β＝－０．１８的扁椭球形状．     

铁掺杂GdBa_2Cu_3O_7的化学键性质和Mossbauer谱研究

利用电介质的平均能带模型计算了 Gd Ba2 Cu3O7的化学键参数 ,得到 Cu(1 ) - O键的平均共价性为 0 .41 6,Cu(2 ) - O键的平均共价性为 0 .2 8。应用由共价性和极化率定义的化学环境因子计算了 57Fe在 Gd Ba2 Cu3O7中的 Mossbauer同质异能位移 ,确定了 57Fe在 Gd Ba2 Cu3O7中的价态和占位情况。     

原子核与激光的相互作用(一)——激光引起的同质异能态衰变和γ Laser

用参量化的方法推导了激光引起的原子核同质异能态共振跃迁的几率,并考虑了激光频率宽度的效应.进而研究了基于以下概念发展γ激光器的可能性:即用强的可见光激光将长寿命的同质异能素转换到能量上近似兼并的短寿命同质异能素,并使后者达到粒子数反转.在分析了同质异能态的粒子占有数随时间变化的基础上,数值计算了这一途径所需要的激光强度.     

中子反应同质异能态截面比的系统学

提出了中子反应同质异能态截面比的半经验公式.该公式含有一系统学参数,适应于产物核质量数44≤A≤197、同质异能态自旋0≤J_m≤12和基态自旋0.5≤J_g≤8的中子反应.在入射中子能量E_n<20MeV能区,对该系统学参数进行了系统学研究.通过获得的半经验公式和系统学参数,可以很好地再现已有实验数据,也可较好地预言无实验数据的同质异能态截面比或同质异能态截面.     

原子核与激光的相互作用(一)——激光引起的同质异能态衰变和γLaser

用参量化的方法推导了激光引起的原子核同质异能态共振跃迁的几率,并考虑了激光频率宽度的效应.进而研究了基于以下概念发展γ激光器的可能性:即用强的可见光激光将长寿命的同质异能素转换到能量上近似兼并的短寿命同质异能素,并使后者达到粒子数反转.在分析了同质异能态的粒子占有数随时间变化的基础上,数值计算了这一途径所需要的激光强度.     

一些近期发现的同核异能态的壳模型解释

近期,在101In、123,125Ag和218Pa等核中,首次观测到同核异能态。本工作通过原子核壳模型解释In、Ag同位素和$N\!=\!127$同中素中的这些同核异能态及相关的同核异能态背后的物理原因。101-109In这五个奇A核In同位素中,观测到的$1/2^{-}$同核异能态的激发能非常接近。这可以通过引入中子近期,在101In、123,125Ag和218Pa等核中,首次观测到同核异能态。本工作通过原子核壳模型解释In、Ag同位素和$N\!=\!127$同中素中的这些同核异能态及相关的同核异能态背后的物理原因。101-109In这五个奇A核In同位素中,观测到的$1/2^{-}$同核异能态的激发能非常接近。这可以通过引入中子$0g_{7/2}$和$1d_{5/2}$轨道间的很强的组态混合来解释。更进一步分析表明,这些奇A核In同位素中,从$9/2^{+}$基态到$1/2^{-}$同核异能态,一个质子从$1p_{1/2}$轨道激发到$0g_{9/2}$轨道。这一质子组态变化可能引发中子$0g_{7/2}$和$1d_{5/2}$轨道的单粒子能变化。这样一个原子核内的组态依赖的壳演化被称为第二类壳演化。与In同位素类似,123,125Ag的同核异能态被发现是$1/2^{-}$态,对应着一个质子空穴在$1p_{1/2}$轨道。但之前观测到的115,117Ag的$1/2^{-}$态是基态。这意味着质子$1p_{1/2}$轨道和$0g_{9/2}$轨道在$N\!=\!72$附近发生了反转。壳模型分析表明张量力是造成这两个轨道反转的决定性原因。之前观测到的奇奇核$N\!=\!127$同中素210Bi、212At、214Fr和216Ac中,基态是$1^{-}$态,同时存在高自旋的同核异能态。然而,基于$\alpha$衰变性质和壳模型计算,推荐218Pa中的基态和新发现的同核异能态分别为$8^{-}$态和$1^{-}$态。奇奇核$N\!=\!127$同中素基态和同核异能态的演化是由质子中子相互作用从粒子粒子形式转化为空穴粒子形式以及质子组态混合所导致。总的来说,壳模型对这些双幻核100Sn、132Sn和208Pb附近核中新发现的同核异能态有较好的描述。双幻核附近核中的同核异能态,也称为壳模型同核异能态,是核结构研究中非常重要的。因为这些同核异能态常常提供了中重质量区域极端丰中子和缺中子原子核中的第一个谱学性质,并包含了丰富的物理信息,比如质子中子相互作用及其在壳演化中的作用。     

206At的[πh1/2νi-113/2]10-同质异能态研究

利用能量为60-80MeV的12C束流,通过197Au(12C,3n) 206 At反应研究了206At核的高自旋能级结构. 用7台BGO(AC)HPGe探测器和一台用于探测低能γ射线的平面型HPGe探测器进行了γ射线的激发函数、γ-γ-t符合及γ射线的角分布测量. 基于这些测量,首次建立了包括25条γ跃迁的206At高自旋能级纲图. 确定了一个半寿命为(908±400)ns、自旋和宇称为10-的同质异能态. 基于较重的双奇核 208,210At能级结构的系统性,对206At的10-同质异能态进行了讨论.     

(n,2n)反应同质异能态截面比

在统计理论及考虑角动量守恒的激子模型的基础上,运用Monte Carlo方法计算(n,20)反应同质异能态截面比. 以⁵⁹Co(n,2n)⁵⁸Co、⁹³Nb(n,2n)⁹²Nb和¹⁸¹Ta(n,2n)¹⁸⁰Ta的3个反应道为例,计算从其阈能到20MeV能区的同质异能态截面比,并和已有实验数据做了比较,结果符合较好. 这表明本文提供的方法是计算(n,2n)反应同质异能态截面比的一种有效方法.     

高自旋同质异能态束流及其在核谱中的应用

介绍了在日本理化学研究所利用高自旋同质异能态束流装置上取得的核谱学研究结果，强调了可利用重离子核反应中逆运动学产生自旋同质异能态束流，并用其进行了二次核反应，描述了首次利用高自旋同质能态束流完成的物理实验。     

高自旋同质异能态束流及其在核谱学中的应用

介绍了在日本理化学研究所利用高自旋同质异能态束流装置上取得的核谱学研究结果。强调了可利用重离子核反应中逆运动学产生高自旋同质界能态束流,并用其进行二次核反应,描述了首次利用高自旋同质异能态束流完成的物理实验． The study of nuclear spectroscopy by using the High spin isomer Beam(HSIB)facility in RIKEN was introduced.The production of HSIB based on the inverse kinematics in heavy ion nuclear reaction,and its application for secondary nuclear reaction were stressed The first experimental result by using HSIB was also briefly discribed.     

丰中子Ru奇A核能级结构的进一步研究

通过对重核2?52?Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的高精度测量数据的分析,扩展了丰中子奇A核10?9,111Ru的高自旋态,对不同延迟符合矩阵的数据分析,得到了10?7,10?9,111,113Ru低激发态多个能级的寿命,发现10?9Ru核中的96?.4keV的能级为一寿命约为130?0ns的同质异能态.对10?9,111Ru转动带的转动惯量随转动频率变化的分析表明,在相邻偶偶核110?Ru中观测到的集体回弯现象确实起源于一对h11/?2?中子的角动量顺排.用粒子?转子模型对10?7,10?9,111,113Ru的集体带的部分能级及跃迁几率进行了计算,得到与实验较为满意的符合,指出在这几个核中的中子h11/?2?闯入带尼尔逊轨道的起源.     

关于~(93)Mo中21/2~+晕阱的来源（英文）

本研究通过壳模型计算研究了N=51的同中子素~(91)Zr、~(93)Mo和~(95)Ru中高自旋晕态21/2~+的同核异能态现象。计算发现,低角动量的p_(1/2)轨道上的质子是仅在~(93)Mo中存在21/2~+晕阱的主要原因。同时,本工作还研究了N=52的同中子素~(92)Zr、~(94)Mo和~(96)Ru中10_1~+-12_1~+能级结构的系统性,发现~(94)Mo中的10_1~+-12_1~+能级间隙相对最小,考虑到与~(93)Mo的17/2_1~+-21/2_1~+能级相似的组态,这一结果为~(93)Mo中出现21/2~+晕阱提供了补充性的论证。     

~(153)Dy高自旋态的能级结构及缺中子Dy核的形状随中子数与自旋态的变化

通过在束γ谱的实验研究,建立了~(153)Dy的非常高的自旋态的能级图,最高自旋态为81/2.所用核反应为~(122)Sn(~(36)s,5n),束流能量165MeV.在同质异能态(I=47/2)以上,能级结构展示出极端复杂的单粒子跃迁特性.对缺中子Dy核的形状随中子数N及自旋态I变化的系统性进行了讨论.     

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^－.     

光子穿透系数及同质异能态俘获截面的研究

合理地给出了复合核反应光子穿透系数及同质异能态俘获截面的计算公式,其中包括统计和非统计过程.通过求解级联γ退激过程计算光子穿透系数,既合理地扣除(n,γn)过程,又包括首次γ跃迁至中子分离能B_n以上能级的贡献.以4MeV以下中子和⁵⁹Co及¹⁰³Rh的反应为例,比较用不同方法计算的光子穿透系数,计算同质异能态俘获截面并和实验数据进行比较,最后对结果进行了分析和讨论.