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原子核禁戒α衰变性质的研究

王艳召  
【摘要】: 原子核的α衰变问题是量子势垒穿透问题。自α衰变现象发现以来,出现了解释它的许多理论模型。其中由上世纪80年代由G.Royer提出的推广的液滴模型(Generalized LiquidDrop Model)是成功解释α衰变的模型之一,该模型在解释允许跃迁的α衰变问题上取得了巨大成功。 但是,很多原子核发生α衰变时,母核衰变到子核的激发态;有的母核尽管可以衰变到子核的基态,但是原子核初末态的自旋宇称不同。当原子核发生上述提及的α衰变时,α粒子要带走轨道角动量,称为禁戒跃迁。研究禁戒α衰变尤为重要,因为这种衰变往往与原子核的内部结构相联系。另一方面,当原子核衰变到子核激发态或子核基态转动带上时,激发能会影响原子核的α衰变。 尽管GLDM模型在描述允许跃迁的α衰变问题上取得了巨大成功。但是,GLDM模型能否描述禁戒情况下的α衰变还是未知的,因此,为了研究禁戒情况下的α衰变,改进GLDM模型扩展其应用是十分必要的。 为了研究禁戒情况下的α衰变,我们在GLDM模型框架下考虑了离心势能V_(cen)(r)和激发能E_(I~+)~*的影响,对如下几个方面进行了研究: 1.研究了满壳层附近禁戒情况下原子核α衰变的半寿命。对实验新观测到的天然放射性核素~(209)Bi及中子数N=126满壳层附近α衰变核素半寿命进行了计算。通过和实验数据对比发现,理论计算结果成功地再现了核素的半寿命,验证了扩展的GLDM模型的对禁戒α衰变的适用性。对满壳层附近的禁戒α衰变的研究,将有助于进一步改进和完善GLDM模型以及将来准确预言禁戒α衰变的寿命。 2.计算了形变偶偶核Ra—Cf0+→0+和0+→2+的α衰变的分支比,理论计算结果与实验数据符合得很好,并对未知偶偶核(Z=102—112)0+→0+和0+→2+的α衰变分支比做出理论预言。我们的计算结果支持了Sobiczewski等人提出的方法,即α衰变谱精细结构的测量是获取核形变信息的重要手段。 3.计算了衰变到子核基态各个转动带和子核0+激发态的分支比,计算的对象为Hg—Fm的同位素链中的偶偶核,质量区域为180<A<202和A≥224。发现,理论结果与实验数据符合得很好,并对未知实验数据的核做出了理论预言,为将来的实验提供参考。


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