收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

双奇核~(122)Ⅰ高自旋态谱学研究

刘弓冶  
【摘要】:质量数A-120是原子核高自旋态研究的热点核区。本论文在这个核区选择了一个核作为主要研究对象,以期达到对原子核高自旋态谱学更为全面的认识。我们在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上进行了融合蒸发反应116Cd(11B,5n)E=68 MeV布居了122I的高自旋态并进行了研究。 奇奇核122I位于A~120过渡区,即是从原子序数Z=50的50Sn近球形核向大形变稀土区核La(Z=57)和Ce(Z=58)过渡的核素。处在这一核区的原子核,具有γ形变软的特点。其质子费米面位于h11/2子壳层的下部,而中子费米面一般位于h11/2子壳层的中部。势能面(potential-energy surface or PES)和推转壳模型的计算表明,占据高j值的πh11/2和vh11/2单粒子轨道的价核子对核芯的形变自由度有明显的极化效应。位于h11/2子壳层下部的价核子对核具有长椭形变(γ≈0°)的形变驱动作用,而位于h11/2子壳层中上部的价核子对核具有扁椭形变(γ≈-60°)的形变驱动作用。两种相反的形变驱动作用形成了十分复杂的集体带结构,使原子核展现出了丰富的高自旋态谱学。如在与122I邻近的奇A核113-123I同位素核中都观测到了基于low-Kπh11/2组态带的带终结现象;在119-125I中观测到不同组态的长椭和扁椭的形状共存现象。此外,基于相同组态(πh11/2组态)而K值不同(K=1/2和K=9/2)的转动带分别以不同形状(低K长椭,高K扁椭)共存于同一原子核中的现象在119,121I等核中也有所报道。 相对于奇A碘核而言,Z=53的奇奇核中也同样蕴含着大量热门的物理现象,如在118I发现的基于空穴-粒子πg9/2(?)vh11/2组态的候选手征双重带就是目前高自旋态研究的一个热点话题,这也是首次在I的同位素中报道πg9/2(?)vh11/2组态的手征双重带现象。在奇奇核116-120I中也观测到了带终结现象,这为实验中观测到带终结后的全顺排态乃至核芯激发现象提供了基础,并且也为验证和进一步完善原子核壳模型起到重要的作用。此外,奇奇核116-124I中还存在着一个显著的特点,其晕带的组态为准质子、准中子均位于h11/2这个高j独特宇称(Unique-parity)子壳层的πh11/2(?)vh11/2组态带。但对于122I晕带组态的指定却一直存在着很大的分歧,早先的研究将122I晕带的组态指定为负宇称的πg7/2/d5/2(?)vh11/2组态,而在最近的研究中将晕带的组态指定为正宇称πh11/2(?)vh11/2组态,如此大相径庭的结论更体现出我们有必要对122I进行研究。此外,在该区原子核存在大量同质异能态,比如奇奇核120-124I中系统性的存在7-,8-高K同质异能态。对同质异能态和建立在其上的能态或转动带的研究为我们认识原子核结构也提供了一个重要途径。总的来说,A~120区是一个蕴含丰富信息的核区。 本工作主要获得以下研究结果: 1.对奇奇核122I的高自旋态进行了在束γ谱学实验研究,利用符合谱拉门方法,新发现了30多条γ跃迁,建立了迄今为止最为丰富的122I能级纲图,其中包含基于不同组态的8条带结构。在确认了前人原有的研究成果之上将晕带的自旋推高到31h,次晕带的自旋推高到30h,其它各个带也被不同程度提高。 2.结合推转壳模型,借助B(M1)/B(E2)比值的实验结果与几何模型理论预期的比较,以及顺排角动量的提取,激发能系统学的研究和旋称劈裂的特点对各带结构的组态进行了指定。研究结果否定了之前E.S.Paul以及H.Kaur等人对晕带指定的π(g7/2/d5/2)(?)vh11/2组态,而支持了C.B.-Moon等人给出的πh11/2(?)vh11/2组态。对于其它各带,本工作首次进行了它们的组态的讨论和指定。将次晕带带2指定为πh11/2[550]1/2(?)vd5(?)2[402]5/2-组态;指定带3的组态为πd5/2[420]1/2+(?)vh11/2[523]7/2-;带4和带6组态为πg7/2[422]3/2+(?)vh11/2[523]7/2-;带5组态为πh11/2[550]1/2-(?)vg7/2[404]7/2+;带7带8为一对基于πg9/2[404]9/2+(?)vh11/2[523]7/2-组态的伙伴带 3.在122I晕带(πh11/2(?)vh11/2组态带)和带2(πh11/2(?)vd5/2组态带)之间建立了多条连接跃迁,经过对多极性的分析,确定了其△I=1的性质,又因为带1和带2拥有相反的宇称,因此我们判断这几条连接跃迁为E1跃迁。这个发现为122I存在的八极关联现象提供了实验证据。 4.对122I晕带与带2存在的带终结现象进行了讨论和研究,并指定了发生带终结后各能级的内禀组态。当Iπ=(20+)时,晕带的内禀组态为π[h11/2(g7/2)2]23/2-(?)v[(h11/2)3]17/2-。满壳外的3个质子和半满壳外的3个中子发生顺排,但这3个中子并没有提供最大角动量。当Iπ=(25+)时,这3个vh11/2价中子发生顺排并提供了最大角动量27/2-h,因此,此时的内禀组态应为π[h11/2(g7/2)2]23/2-(?)v[(h11/2)3]27/2-。随着自旋的继续增加,当Iπ达到(31+)时,满壳外的3个质子和半满壳外的全部5个中子都发生顺排,即全顺排现象,并且均提供了最大的角动量,相应的内禀组态为π[h11/2(g7/2)2]23/2-(?)v[(h11/2)3(g7/2)2]39/2-通过针对另一带结构πh11/2(?)vd5/2组态带的分析,我们指定该带在Iπ=(26-)的位置发生了带终结现象,并尝试性指定Iπ(26-)和Iπ(30-)时内禀组态分别为π[h11/2(g7/2)2]23/2-(?)v[(h11/2)4d5/2]29/2+和π[h11/2(g7/2)62]23/2-(?)v[(h11/2)164d5/2]37/2+。两者虽拥有相同的准粒子组态,但是各准粒子提供的角动量不同。在Iπ=(26-)时,其中中子(不排除是质子)尚未充分顺排,未提供最大可能的单粒子角动量。而当Iπ=(30-)时8个价核子均提供了最大的角动量,发生全顺排现象。 5.对122I中存在的八极关联现象以及该核区其它核素出现的这种现象进行了对比研究和讨论,并提取了122I中连接跃迁的B(E1)实验值,发现E1连接跃迁的强度增强了100倍,达到了10-4W.u.的数量级,从而支持了πh11/2(?)vh11/2带与πh11/2(?)vd5/2带间存在八极关联的阐述。 6.对120核区奇奇核πh11/2(?)vh11/2组态带进行了能级系统学的比较研究,发现其在能级结构上存在的一些规律特征,指出其能级间隔的变化是因为原子核形变导致转动惯量变化而造成的。此外还对I奇奇核πh11/2(?)vh11/2组态带发生的旋称反转现象进行了系统地研究,发现由于随着转动频率的增加,其内部结构发生剧烈变化从而导致其并不符合Z53核区普遍存在的旋称反转规律。我们还通过与邻近的奇质量核Te和I的h11/2组态带进行对比,将双奇核120-126Iπgh11/2(?)vh11/2组态带中16+(及15+)态的异常特性(激发能显著低于转动谱预期)阐述为一对πg7/2质子激发的结果。并计算了πh11/2(?)vh11/2(?)π(g7/2)2组态下的B(M1)/B(E2)理论值,计算结果与实验取得满意符合。也恰恰是由于π(g7/2)2质子激发,使得双奇I同位素核πh11/2(?)vh11/2带表现出与Z53区域不同的旋称劈裂特性。 7.对I奇奇核中πg9/2(?)vh11/2组态带进行了系统学研究。πg9/2(?)vh11/2组态带是一个高K强耦合带,并表现出典型的转动谱特征。价质子πg9/2处在高j轨道的上半壳层表现出空穴性,而价中子vh11/2处在高j轨道的下半壳层表现出粒子性,这为手征对称性破缺的发生提供了一项必要条件。这使得他们具有相反的形状驱动效应,这对原子核的形状与能级结构有很大的影响。并为原子核中产生良好的三轴形变提供了可能性。因此我们着重对I奇奇核的πg9/2(?)vh11/2组态带存在的手征对称性进行了系统的比较研究。从能级简并度、旋称劈裂、B(M1)/B(E2)以及计算三轴形变等多角度进行了讨论,初步判定122I中带7及其伴带带8很可能为一对基于πg9/2(?)vh11/2组态的手征双重带。 8.基于总位能面模型(TRS, total Routhian Surface)对122I中各种不同组态进行了理论计算,从而展示了各种不同组态的核形变及其随转动频率的变化。总体上各组态在高自旋区都被预期发生y=+60°的形变,并将因此而发生带终结效应。这样的理论预期与前述πh11/2(?)vh11/2和πh11/2(?)vd5/2组态带的实验观测取得了符合。 9.在推转壳模型框架下(Cranked Shell Model)对所建立各带进行了顺排行为的分析,并从理论上进行了带交叉频率的计算。基于二者的比较,对各带的顺排行为及带交叉机制进行了阐述。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘颖,李明非,竺礼华 ,吴晓光 ,贺创业 ,崔兴柱,李立华 ,王治民 ,李广生 ,温书贤 ,霍俊德,杨春祥;~156(Tm)核的高自旋态实验研究[J];中国原子能科学研究院年报;2004年00期
2 贺创业 ,竺礼华 ,吴晓光 ,温书贤 ,李广生 ,王治民 ,崔兴柱,刘颖;~(102)Ag高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2004年00期
3 刘颖;李明非;竺礼华;吴晓光;贺创业;崔兴柱;李立华;王治民;李广生;温书贤;霍俊德;杨春祥;;~(155)Tm核的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2006年00期
4 李雪琴;竺礼华;吴晓光;贺创业;刘颖;潘波;郝昕;李立华;王治民;李广生;李忠宇;王守宇;徐强;王建国;丁怀博;翟建;;~(112)In的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2006年00期
5 李雪琴;竺礼华;吴晓光;贺创业;刘颖;潘波;郝昕;李立华;王治民;李广生;李忠宇;王守宇;徐强;王建国;丁怀博;翟建;;~(112)In的高自旋态研究的进展[J];中国原子能科学研究院年报;2007年00期
6 温书贤,韩广兵,吴晓光,刘祥安,李广生,袁观俊,翁培焜,杨春祥,马英君,陆景斌;稳定核~(84)Sr的高自旋态的研究[J];中国原子能科学研究院年报;1998年00期
7 郑云;竺礼华;吴晓光;李广生;郝昕;王烈林;贺创业;刘颖;李雪琴;潘波;汪雷;;~(128)I的高自旋态[J];中国原子能科学研究院年报;2008年00期
8 朱胜江;现代应用物理系的原子核结构实验研究简介[J];原子核物理评论;1999年01期
9 肖靖,阮图南;整数自旋粒子的方程和波函数[J];高能物理与核物理;2000年07期
10 吴晓光;竺礼华;温书贤;李广生;张振龙;孟锐;崔兴柱;贺创业;王治民;马瑞刚;杨春祥;;~(54)Mn核的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2006年00期
11 孙相富;A~130过渡区核的高自旋态研究[J];原子核物理评论;1997年01期
12 朱胜江;J.H.Hamilton;A.V.Ramayya;L.Chaturvedi;J.Kormicki;X.W.Zhao;I.Y.Lee;N.R.Johnson;C.Backtach;F.K.McGowan;M.L.Halbert;J.D.Cole;;~(68)Ge、~(65)Ga及~(67)Ga的高自旋态研究[J];高能物理与核物理;1992年06期
13 李广生,戴征宇,刘祥安,张兰宽,温书贤,吴晓光,袁观俊,彭朝华,翁培焜,李生岗,杨春祥;~(129)Ce高自旋态的形状变化[J];高能物理与核物理;2001年10期
14 贺创业 ,温书贤 ,竺礼华 ,王志民 ,李广生 ,马瑞刚 ,吴晓光 ,袁观俊 ,杨春祥 ,王月,张振龙,孟瑞,许瑞清,肖树冬,M.Oshima,Y.Toh,A.Osa,M.Koizumi,Y.Hatsukawa,M.Matsuda,T.Hayakawa;~(80)Rb的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2002年00期
15 郑勇,周小红,张玉虎,刘忠,潘强岩,甘再国,T.Hayakawa,M.Oshima,T.Toh,T.Shizuma,J.Katakura,Y.Hatsukawa,M.Matsuda,H.Kusakari,M.Sugawara;~(145)Tb的高自旋态能级纲图[J];高能物理与核物理;2002年04期
16 朱胜江,肖树冬,禹英男,车兴来,李明亮,甘翠云,许瑞清,M.萨哈伊,陈永静,竺礼华 ,温书贤 ,吴晓光 ,李广生;~(122)Cs与~(136)La高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2004年00期
17 于蓓蓓;竺礼华;吴晓光;李广生;贺创业;郑云;王烈林;张彪;郝昕;姚顺河;徐川;;~(106)Pd的高自旋态研究[J];中国原子能科学研究院年报;2009年00期
18 朱胜江,李明,朱凌燕,甘翠云,萨哈伊,杨利明,朴秀日,温书贤,吴晓光,刘祥安;138Ce的高自旋态与扁椭集体转动带[J];宁夏大学学报(自然科学版);1998年04期
19 郑云;竺礼华;吴晓光;李广生;郝昕;王烈林;贺创业;刘颖;李雪琴;潘波;汪雷;;~(126)I的高自旋态[J];中国原子能科学研究院年报;2009年00期
20 孙慧斌,马英君,刘运祚,郑华,温书贤,杨春祥;高自旋态下~(160)Lu能级自旋的确定[J];高能物理与核物理;1995年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨东;陆景彬;刘运祚;王烈林;马克岩;马英君;竺礼华;吴晓光;李广生;;奇奇核~(124)Cs的高自旋态实验研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
2 刘忠;M. Oshima;T.Ishii;T. Hayakawa;Y.toh;Y.Hatsukawa;;利用深部非弹反应对Z~56、N~80区核激发态的探索性研究[A];第十一届全国核物理大会论文集[C];2000年
3 刘颖;李明非;竺礼华;王治民;吴晓光;崔兴柱;贺创业;张振龙;孟锐;马瑞刚;李广生;温书贤;杨春祥;霍俊德;;~(156)Tm核的高自旋态实验研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
4 宋立涛;周小红;张玉虎;郭应祥;孙志宇;;~(179,183)Au核1/2[660]转动带结构研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
5 宋立涛;周小红;张玉虎;郭应祥;孙志宇;M.Oshima;T.Toh;A.Osa;M.Koizumi;J.Katakura;Y.Hatsukawa;M.Matsuda;M.Sugawara;G.de Angelis;N.Marginean;A.Gadea;D.R.Napoli;M.Axiotis;C.Rusu;T.Martinez;;~(179,183)Au核1/2[660]转动带结构研究[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(二)[C];2004年
6 刘颖;李明非;竺礼华;王治民;吴晓光;崔兴柱;贺创业;张振龙;孟锐;马瑞刚;李广生;温书贤;杨春祥;霍俊德;;~(156)Tm核的高自旋态实验研究[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年
7 宋立涛;周小红;张玉虎;郭应祥;孙志宇;;~(179,183)Au核1/2[660]转动带结构研究[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年
8 李广生;赵广义;吴晓光;刘祥安;温书贤;陆景彬;袁观俊;杨春祥;;~(87)Zr的高自旋态研究[A];第十一届全国核物理大会论文集[C];2000年
9 柳敏良;张玉虎;周小红;郭应祥;刘忠;雷祥国;何建军;郑勇;竺礼华;温淑贤;;经验壳模型和近球形~(142)Pm核高自旋态能级结构[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(一)[C];2004年
10 柳敏良;张玉虎;周小红;郭应祥;刘忠;雷祥国;何建军;郑勇;竺礼华;温淑贤;;经验壳模型和近球形~(142)Pm核高自旋态能级结构[A];第十次全国核结构研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘弓冶;双奇核~(122)Ⅰ高自旋态谱学研究[D];吉林大学;2012年
2 李红伟;球形核~(87)Sr高自旋态能级结构研究[D];吉林大学;2014年
3 李黎;双奇核~(120)I高自旋态谱学研究[D];吉林大学;2013年
4 吴义恒;奇奇核~(92)Nb高自旋态的研究[D];吉林大学;2014年
5 王志刚;双奇核~(104)Ag和近球形核~(91,92)Zr的高自旋态研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
6 王志刚;双奇核~(104)Ag和近球形核~(91.92)Zr的高自旋态研究[D];兰州大学;2014年
7 马克岩;~(113)In,~(128)La,~(160)Ho核的高自旋态研究[D];吉林大学;2012年
8 杨韵颐;丰中子核~(104)Zr、~(114)Ru与缺中子核~(139)Pr的高自旋态研究[D];清华大学;2012年
9 李聪博;~(114)In能级结构和~(174)Os形状演化的研究[D];吉林大学;2013年
10 王守宇;~(126)Cs的高自旋态及A~130区手征双重带研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘颖;~(156)Tm核的高自旋态实验研究[D];东北师范大学;2005年
2 贺创业;~(80)Rb高自旋态研究[D];中国原子能科学研究院;2003年
3 王勇刚;A-90区核高自旋态g-因子测量及其对核结构的预测[D];山东师范大学;2000年
4 曹雪朋;~(74)As高自旋能级结构研究[D];东北师范大学;2011年
5 张为天;奇奇核~(138)Pm高自旋态实验研究和衰变核数据评价[D];吉林大学;2014年
6 于德洋;奇奇核~(130)Cs高自旋态谱学研究[D];吉林大学;2013年
7 梁乃丽;~(155)Tm核高自旋态的研究[D];东北师范大学;2006年
8 刘晨;奇奇核~(108)Ag的高自旋态研究[D];山东大学;2012年
9 李容俊;~(126)I的高自旋态研究[D];吉林大学;2005年
10 梁国栋;~(162)Ho的高自旋态和A~160区奇质子核πh_(1/2)带回弯前的旋称劈裂研究[D];吉林大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978