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.     

原子核高K同质异能态的诱发γ辐射

介绍了原子核高K同质异能态潜在的应用价值及国内外研究的进展。 总结了形成同质异能态的3种主要物理机制。 说明了高K同质异能态的应用原理是将其激发到更高的不稳定的K混合态上, 再发生诱发退激, 形成γ瀑, 释放其存储的能量。 同时又介绍了K混合态的3种主要产生机制。 最后分析了178Hfm2诱发退变的实验, 讨论了这些实验的区别和与角动量投影壳模型计算结果的差异。The nuclear isomer states have great potential value of application. The important experimental and theoretical researches are presented here. There are three kinds of physics mechanism for the formation of the isomer states. The principle of releasing the energy stored in the isomer is to excite it to higher states, K mixing states, which can spontaneously decay to the ground state forming the γ cascade. After introducting the three ways to form the K mixing states, we analyzed experiments on the most prospective isomer 178Hfm2, discussed the key differences between these experiments and suggested that the Projected Shell Model (PSM) can be helpful to confirm the occurrence of the  K mixing states and would work out characteristics of the induced decay.     

高电荷态同质异能态的寿命

分析了带电原子由于缺少内转换(同质异能态)或电子俘获跃迁(β衰变)引起的核寿命的变化.理论预言了随着电荷态的增加,内壳的电子在核表面的电子密度降低,内壳电子能级也降低,不稳定原子核的寿命由于前一原因而缓慢增加,但当内壳电子能级降到特殊能量时产生剧烈增加.比较了由于不同的跃迁能量和跃迁类型对内转换过程的半衰期的影响,并将计算的理论值与一些实验测量值进行了比对.并开发了进行这类计算的公共计算程序.     

133 Sm的(EC+β+)衰变和133Pr的1.1s同质异能态

通过96 Ru( 4 0 Ca ,ln2p)反应 ,采用氦喷嘴带传输系统和X γ与γ γ符合测量方法 ,首次建议了133Sm的简单的 (EC + β+)衰变纲图 .由于Ru靶中含有98— 10 2 Ru的成分 ,同时产生了133Pr,并首次测定了133Pr的 1 1 / 2 - 同质异能态的寿命为( 1 .1± 0 .2 )s.用单粒子模型提取了131,133,135 ,137Pr的 1 1 / 2 - 同质异能态的约化跃迁几率的实验值 ,并与Weisscopf近似估计进行了比较 .     

高自旋同质异能态束流的产生和应用

论述了高自旋同质异能态束流的物理意义.以RINKEN的HSIB为例,简略地叙述了高自旋同质异能态束流的产生、分离、传输及纯化的方法,并对高自旋同质异能态束流诱发核反应中放出的γ射线探测技术进行了论述. The physical motivations with high spin isomer beams were introduced. Taking HSIB of RIKEN as an example, the methods to produce, separate, transport and purify high spin isomer beams were described briefly, and the detection of γ rays emitted from the reactions induced by the high spin isomer beams was presented. Finally, the progress to develope the high spin isomers in the N =83 isotones as second beams was stressed.     

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.     

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．     

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.     

(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.     

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.     

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.     

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.     

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。     

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.     

~(206)At的[лh_(1/2)vi_(13/2)~(-1)]10~-同质异能态研究(英文)

利用能量为６０－８０ＭｅＶ的~(１２)Ｃ束流,通过~１９７Ａｎ（~(１２)Ｃ,３ｎ）~２０６Ａｔ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~(２０８,２１０ )Ａｔ能级结构的系统性,对~(２０６)Ａｔ的１０~－同质异能态进行了讨论．     

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.     

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.     

混合对称态对Majorana相互作用的依赖性(英文)

在 IBM2中研究了混合对称态 .发现某些较高自旋的混合对称态随着 Majorana相互作用很快变化 .这个结果改变了传统的关于混合对称态的观点 :最大 F旋态的能量最低 ,F旋越小 ,能量越高 .Fmin或 Fmin- 1的态会成为 yrast或 yrare态 .这些态很难向下衰变 ,因而很稳定.这个研究的结果表明可能存在一种由于质子和中子自由度的特殊性质而引起的新的同质异能态. Mixed symmetry states were studied in the framework of the neutron proton interacting boson model(IBM2). It was found that some of the mixed symmetry states with moderate high spins changed very fast with respect to the Majorana interaction. This changes our traditional picture that the maximum F spin states are the lowest in energy, the smaller the F spin, the higher the energy. The minimum F spin states or the state with F spin next to minimum may become the yrast or...