129Ce高自旋态的形状变化

通过116Sn(16O,3n)Ce9Ce反应,利用多普勒移动衰减法测量了129Ce高自旋态的寿命.得到的跃迁四极矩表明129Ce的集体性相对于核芯128Ce减弱.这个因增加一个h11/2中子而引起集体性的降低可以解释为由于形状驱动效应产生三轴形变所造成的.正、负宇称带的跃迁四极矩与角动量的关系呈现相似的变化趋势,推测一对h11/2准质子可能对核芯性质起主要作用.     

丰中子A~100质量区内的扁椭球高K同核异能态

远离核素图上“稳定谷”的丰中子核一直是核物理学研究的热点。作为形变丰中子核的一种特殊的亚稳定激发态,高K同核异能态的形状大多数为长椭球,扁椭球的高K同核异能态非常少见。近期的一项实验认为丰中子核94Se上的$ {K}^{\mathrm{\pi }}={7}^{-} $两准粒子态为扁椭球。这是形变原子核上存在扁椭球高K同核异能态的第一个实验证据。结合相关实验,我们猜测可能有其它尚未发现的扁椭球高K同核异能态存在于丰中子A~100质量区。利用组态限制势能面计算方法,本文对丰中子A~100质量区内的$ {K}^{\mathrm{\pi }}={9}^{-} $和$ {K}^{\mathrm{\pi }}={7}^{-} $两准粒子态进行了研究,并预言了此质量区内扁椭球高K同核异能态的可能位置。根据Nilsson模型,扁椭球高K同核异能态的存在与费米能级附近的高Ω单粒子轨道有关。这些高Ω单粒子轨道来源于高j闯入态在扁椭球形变时的退简并。扁椭球高K同核异能态是研究丰中子核形变参数、激发能等物理性质的理想对象,有助于加深我们对于形变原子核能级结构的理解。     

129Ce高自旋态的形状变化

通过¹¹⁶Sn(¹⁶O,3n)¹²⁹Ce反应,利用多普勒移动衰减法测量了¹²⁹Ce高自旋态的寿命.得到的跃迁四极矩表明¹²⁹Ce的集体性相对于核芯¹²⁸Ce减弱.这个因增加一个h_11/2中子而引起集体性的降低可以解释为由于形状驱动效应产生三轴形变所造成的.正、负宇称带的跃迁四极矩与角动量的关系呈现相似的变化趋势,推测一对h_11/2准质子可能对核芯性质起主要作用.     

134Ce核的高自旋态与形状共存

在中国原子能科学研究院H13串列加速器上,通过重离子核反应¹²²Sn(¹⁶O,4n)对A=130缺中子核区的¹³⁴Ce核的高自旋态进行了研究,建立了¹³⁴Ce的新的能级纲图,最高自旋态扩展到22.然而实验结果与近期发表的134Ce核的高自旋态结果不同,所谓在¹³⁴Ce核中存在的磁转动带结构不能被实验证实.对实验结果的分析表明,¹³⁴Ce核的高自旋态结构呈现出重要的形状共存特性在基带以上的回弯处的10+态起源于两个中子组态,基于此10+态的转动带具有γ≈–60°的扁椭形变;另一个10+同质异能态为yrast陷阱,也起源于两中子组态,为具有γ≈–120°的长椭形状;而由两个signature伙伴带组成的强耦合带,则起源于h_11/2与g_7/2质子组态,为具有γ≈0°的长椭形变带.     

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。     

131Ce和131Pr价核子对形状变化的影响

利用95MeV的¹⁹F束轰击¹¹⁶Sn靶,采用11台反康普顿BGO-HPGe探测器对蒸发剩余核退激发射的γ射线进行γ-γ符合测量.通过对多普勒展宽峰的形状分析测定了¹³¹Ce和¹³¹Pr高自旋态的寿命.根据寿命数据提取的跃迁四极矩显示,在带交叉区发生形状变化.通过与相邻偶-偶核芯¹³⁰Ce的比较表明,价中子对核芯形状变化的影响大于价质子的影响.     

原子核同核异能态诱发辐射研究进展

介绍了同核异能态的特点和诱发同核异能态的几种机制,如直接光激发、电子跃迁诱导核激发(NEET)和电子俘获诱导核激发(NEEC)。同核异能态的诱发辐射研究目前在国际上竞争激烈,尤其是对最近提出的NEEC的研究。同时探讨了在我国开展这些研究的可能性。     

原子核同核异能态诱发辐射研究进展

介绍了同核异能态的特点和诱发同核异能态的几种机制,如直接光激发、电子跃迁诱导核激发(NEET)和电子俘获诱导核激发(NEEC)。同核异能态的诱发辐射研究目前在国际上竞争激烈,尤其是对最近提出的NEEC的研究。同时探讨了在我国开展这些研究的可能性。     

136Ba的10+同质异能态

利用450MeV的⁸²Se束流轰击¹³⁹La靶,通过核子转移反应产生了¹³⁶Ba,用在束γ谱学方法测量了其激发态的γ衰变,观测到了它的10⁺态同质异能态并得到该同质异能态的寿命为94ns.     

178Hf同核异能态激发与退激路径研究

具有长寿命高激发态的同核异能素在国家战略安全和储能领域有重要的意义,其关键技术在于掌握人工诱发同核异能素快速退激到基态。近些年该项技术研究遇到了瓶颈,需从原子核结构研究的角度出发,通过对同核异能素的形成、受激激发和退激机制的深入研究,突破遇到的瓶颈,进而掌握诱发同核异能素快速退激到基态的关键技术。本工作是在实验技术方面利用白光中子束流轰击Hf靶,创新性地建立了由氟化钡探测器阵列GTAF-Ⅱ进行全能量测量与高纯锗探测器进行特征γ射线测量,再结合白光中子飞行时间测量组成的三重符合测量系统,通过对实验数据的分析发现了¹⁷⁸Hf同核异能态激发到过渡能级并快速释放的迹象。     

e+e－→π+π－π+π－形状因子拟合

基于BABAR实验组对e⁺e^－→π⁺π^－π⁺π^－的反应截面的测量结果, 用VMD模型给出的理论截面拟合实验数据, 首次从单一反应道得到π⁺π^－π⁺π^－末态形状因子的所有参数值.     

原子数据库在研究同核异能态诱发辐射中的应用

如何人为地诱发同核异能态辐射,从而利用储存在其中的巨大能量,是个备受关注的交叉学科课题。利用原子物理过程进行触发是目前较为可行的方案,原子物理参数将在里面起到关键作用。介绍了一套高效率的原子数据库,目前该数据库可对原子序数小于96的元素所有电离度离子的能级结构信息进行快速扫描,从而筛选出一些可能通过原子过程触发的同核异能态体系。通过在197Au元素电子跃迁诱导核激发过程和178Hf元素电子俘获诱导核激发过程中的应用,展示了该数据库对寻找合适同核异能态体系的作用。     

原子数据库在研究同核异能态诱发辐射中的应用

 如何人为地诱发同核异能态辐射,从而利用储存在其中的巨大能量,是个备受关注的交叉学科课题。利用原子物理过程进行触发是目前较为可行的方案,原子物理参数将在里面起到关键作用。介绍了一套高效率的原子数据库,目前该数据库可对原子序数小于96的元素所有电离度离子的能级结构信息进行快速扫描,从而筛选出一些可能通过原子过程触发的同核异能态体系。通过在¹⁹⁷Au元素电子跃迁诱导核激发过程和¹⁷⁸Hf元素电子俘获诱导核激发过程中的应用,展示了该数据库对寻找合适同核异能态体系的作用。     

同核异能跃迁衰变的γ射线强度计算

简要介绍了同核异能跃迁衰变的γ射线强度的计算方法,并以实例进行说明,还给出了有关的物理自洽检验方法及其讨论.     

79Kr中Kπ=5－/2转动带的带交叉及其形状演化

通过⁵⁵Mn(³⁰Si,αpn)反应研究了⁷⁹Kr的高自旋态. 利用GASP阵列配以由40个△E-ESi(Au)望远镜所组成的带电粒子球实现γγγ-带电粒子符合测量,在K^π=5－/2转动带上发现了由10条新γ跃迁所构成的9条新能级,将其中(a=+1/2)和(a=－1/2)伴带分别推位于(37－/2)8992keV和(59－/2)20132keV能级. 并用推转壳模型作了分析讨论.     

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.     

178Hf同质异能态的γ自由度

采用三轴投影壳模型(TPSM)对¹⁷⁸Hf已发现的6条转动带进行了计算. 在γ=22°时, 很好再现了γ带. 在相同γ形变下预言了^178m2Hf(16⁺)态的γ态(I^π=14⁺)的存在, 其带头位置在^178m2Hf(16⁺)态之上大约900keV处. 该14⁺态与16⁺同质异能态具有相同的内禀组态, 因此, 应较容易从16⁺态激发上去. 我们希望, 该14⁺态有可能比^178m2Hf(16⁺)态有更多的机会跃迁到基带, 从而实现^178m2Hf(16⁺)的退激.     

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.     

117Xe负宇称同质异能态寿命测量

利用在束Y实验方法对¹¹⁷Xe的激发态进行了γ－γ－t延迟符合测量,从¹¹⁷Xe的401keV(15/2^－→11/2^－)和205keV(7/2^－→5/2^＋)两γ跃迁的延迟符合时间谱中,提取出T_1/2=(59±20)ns和(16.5±8.0)ns两个半寿命,并将其分别指定给了11/2^－、7/2^－两个能级.     

130Ce的电磁跃迁率和形变特性

通过束流能量为73MeV的¹¹⁶Sn(¹⁶O,2n)¹³⁰Ce重离子反应,利用多普勒展宽峰的形状分析方法,测量了轻稀土核¹³⁰Ce激发态的寿命.通过这些测量提取约化跃迁几率B(E2).实验结果表明,在本工作中没有观察到过去报道的B(E2)异常高的值;转晕带的跃迁四极矩随自旋而变化,呈现γ≈7°的三轴形变.