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~(106)Ag磁转动与手征转动实验研究

贺创业  
【摘要】: 磁转动和手征转动是原子核高自旋态研究中新的运动模式,并成为当今核结构研究中的两个热点。S.Frauendorf等人用平面的TAC(倾斜轴推转壳模型)和非平面的TAC模型以及粒子转子模型对原子核的磁转动和手征转动做出了合理的解释,并预言在A≈100区的奇奇核中也存在这两种转动特征。2004年,在A≈100区的~(104)Rh中发现了第一例手征二重带,本文选取~(104)Rh的相邻奇-奇同中子异位素~(106)Ag作为目标核开展对磁转动带和手征二重带的寻找。 实验是在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器上,用束流能量为60MeV的熔合蒸发反应~(100)Mo(~(11)B,5n)~(106)Ag布居~(106)Ag的高自旋态。实验靶~(100)Mo的厚度为2.5mg/cm~2,并带有11mg/cm~2的Pb衬。实验用15个HPGe探测器组成的γ探测阵列,探测反应中产生的γ射线,共记录了约130x10~6个两重以上的γ-γ符合事件,离线将符合数据反演成对称的E_γ-E_γ两维能量矩阵和非对称化的DCO矩阵。采用基于PC-Linux的RADWARE软件对上述两维矩阵进行开窗谱分析,建立能级纲图。本工作发现了~(106)Ag 26条新γ跃迁,建立一条新的转动带,并找到正负宇称带之间的连接跃迁,对前人的纲图做了很大的修改与扩充,新的能级纲图主要由六条转动带组成。 根据Nilsson单粒子能级、准粒子角动量顺排、系统学比较和转晕谱学布居规则和B(M1)/B(E2)的实验值与理论计算值比较,对~(106)Ag各转动带进行了组态指定。在此基础上,分别对~(106)Ag核结构中存在的磁转动和手征转动现象进行了讨论。 Band 1的组态被指定为πg_(9/2)(?)υ[h_(11/2)~2(g_(7/2)/d_(5/2))],当hω≈0.6MeV时,有一对g_(7/2)或d_(5/2)的中子顺排,组态变为πg_(9/2)(?)υ[h_(11/2)~2(g_(7/2)/d_(5/2))~3]Band 1有如下特征:(1)它是△1=1的转动带;(2)B(M1)/B(E2)值比普通的电四极转动带大一个量级:(3)旋称劈裂近似为零或不存在旋称劈裂;(4)角动量主要来源于价核子角动量贡献。这些特征都说明band 1为磁转动带。使用TAC模型剪刀机制的半经验公式提取了价核子相互作用的实验值,与理论值符合的较好,也说明了band 1中价核子之间为剪刀耦合机制。 ~(106)Ag中band 3与band 4组态被指定为πg_(9/2)(?)υh_(11/2),理论上按照πg_(9/2)(?)υh_(11/2)组态计算的B(M1)/B(E2)值很好的再现了从实验中的提取值,这说明它们可能具有相同组态。band 3与band 4具有如下三个特点:1)它们是两条具有相同宇称、且在14(?)左右接近简并的两条△I=1的转动带;2)旋称劈裂S(1)=[E(1)-E(1)]/21随自旋平滑变化;3)B(M1)/B(E2)值随着自旋的改变出现明显的奇偶摇摆效应,并且它们具有相同的相位。在A≈100区,奇自旋的值低于偶自旋的值。这三点特征与A≈100区~(104,106)Rh、~(100)Tc的手征二重带特征相一致,说明这两条带可能是手征二重带。此外,还对目前手征二重带研究中的一些新问题进行了探讨。 系统学研究发现~(102,104,106,108)Ag的πg_(9/2)(?)υh_(11/2)组态带能级能量呈现下述规律,随着中子数增加,相同自旋态能级能量减小的规律,这可能是由于中子数增加而远离N=50闭壳,使集体性增强而造成。还将A≈100区πg_(9/2)(?)υh_(11/2)组态带旋称反转进行了系统学比较,认为旋称反转可能是由于p-n剩余相互作用引起的。


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