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~7Li+~(96)Zr熔合反应截面测量与~(203)Po能级结构研究

黄智勇  
【摘要】:本论文工作一方面通过重离子熔合蒸发反应~(197)Au(~(11)B,5n)~(203)Po布居了~(203)Po的高自旋态,另一方面对~7Li+~(96)Zr熔合反应截面测量进行了相关的研究。对于A~200核区,质子数中子数接近幻数(Z=82,N=126)的核多为近球形核,主要通过单粒子激发为主,跃迁无规律性,且方便利用理论壳模型进行计算,这对于Z=84质子数接近幻数的奇A核~(203)Po研究是很有意义的。B.Fant等人已经给出了相当丰富的纲图信息,从~(203)Po与临核~(205)Po、~(207)Po和~(209)Po对比中发现~(203)Po低激发态负宇称能级缺失,在与其同中子核素Pb核的系统学对比中也存在这个问题,因此猜测~(203)Po核中可能存在未曾发现的负宇称态。针对这个现象,我做了以下几个主要工作:1、本工作采用在束γ谱学方法,由中国原子能科学研究院HI-13串列加速器提供的~(11)B束流对~(203)Po高自旋态进行了布居,重新搭建了新的~(203)Po的能级纲图,共发现9条新的γ跃迁和10条新能级,其中包含了4条新的负宇称能级,确定其耦合方式主要为:(?~2_(9/2))_(5))?1)5_(2?)~(-1)和(?~2_(9/2))_(5))?3_(2?)~(-1)其中j=0,2,4,6。最高自旋值达到35/2,最高激发能约为4.6 MeV。2、通过建立DCO非对称矩阵,重新计算了纲图中所有跃迁的强度和DCO比值,确定了新找到的跃迁的类型并通过~(203)Po与临核~(205)Po、~(207)Po的系统学比较给出了低激发能负宇称带的宇称和组态建议值。3、此外采用东京大学开发的K-Shell球形基下的组态混合壳模型,使用Oxbash程序包中的khhe和hkpe质子中子相互作用势,通过计算给出了~(203)Po中每条能级的能量和组态,转晕态的计算值和实验值符合的较好,随着能级激发能越高,实验值和理论值相差较为明显。弱束缚核的重离子熔合蒸发反应一直以来都是核反应研究的中心课题。对于一些轻质量弱束缚核在加速过程或与靶核反应过程中会发生破裂现象,一个弱束缚核发生破裂时可能形成为两个或两个以上的碎片,破裂之后的碎片依然具备一定的角动量,再与靶核进行反应。从前人对弱束缚核轰击重质量靶核实验结论可以看到这种破裂效应发生在库伦位垒以上能区部分会对总熔合反应截面产生抑制效果,平均抑制系数为40%左右。此外从最近的~6Li+~(96)Zr系统熔合反应截面测量实验中得到总反应截面抑制效果大概为25%,这与~6Li和重靶反应截面抑制系数40%相比存在很明显的偏低,而与~6Li和中等质量靶核反应截面抑制系数相接近。为了验证弱束缚核对中等质量靶核区域截面抑制系数影响,我们对~7Li+~(96)Zr系统熔合反应截面进行测量,探究发现是否若束缚核与中质量靶区确实存在融合截面抑制效果。该实验是在中国原子能科学研究院在束γ终端上进行的,一共对14、16、18、22、24、26、28、30 MeV,8个能量点辐照共100h的实验。通过将电子学设置的n=1的逻辑对实验数据进行记录,并对每个能量点下的单谱特征峰进行峰面积拟合。束流强度由指定束流积分仪每秒记录一次,本次实验进行死时间计算接近0,几乎可以忽略死时间。


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