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~(194)Au和~(193)Os的高自旋态研究以及~(205)TI~(81+)束缚态β~-衰变的实验准备

高丙水  
【摘要】:本论文分为以下两部分:1)基于传统的在束γ谱学实验技术,利用能量为44 MeV的7~Li束流,通过重粒子熔合蒸发反应 ~(192)Os(~7Li,5n)~(194)Au研究了~(194)Au的高自旋态能级结构。实验中利用12套带BGO反康普顿抑制的的高纯锗探测器及2台平面型探测器组成的1探测器阵列,进行了γ-γ-t及γ-X-t符合测量,记录了约10~8个二重符合事件。本论文工作中,通过分析γ-γ符合关系,并结合~(194)Au中已有的高自旋谱学数据,将建立在组态及(j=P3/2或f5/2)组态上的能级纲图进行了极大的扩展。另外还发现了一个Iπ=20+的四准粒子态,并将其组态指认为分析了建立在πh11/2-1(?)υi13/2-1组态上的转动带的旋称劈裂,发现~(194)Au中的该转动带没有出现Au同位素中其它奇奇核~(188-192)Au相应转动带所呈现的旋称反转现象。通过推转壳模型及总势能表面计算,并结合Au同位素高自旋态能级结构的系统性,对这一现象进行了解释。通过将本论文工作中新建立的能级纲图与推转壳模型及总势能表面的计算结果作对比,发现组态及组态有三轴形变的特性,并对该组态下的γ形变进行了相关讨论。此外,本次实验还通过单中子转移反应~(192)Os(~7Li,~6Li)193Os布居了丰中子核~(193)Os的高自旋态,发现了一个寿命为T1/2=110(28)ns的同质异能态,并建议其组态为9/2ˉ[505]Nilsson轨道。本论文工作通过分析K禁戒γ跃迁的性质,对该同质异能态的寿命和组态进行了相关讨论。另外,通过结合深度非弹性碰撞实验~(82)Se+~(192)Os的实验数据,建立了~(193)Os基于该同质异能态的高自旋态能级纲图,并对能级的自旋和宇称进行了建议。2)本论文工作介绍了预计将要在德国重粒子研究中心GSI开展的裸核~(205)T1~(81+)束缚态β~-衰变寿命测量的实验。虽然早在上世纪40年代,Daudel等人就已经预言了束缚态β~-衰变现象的存在,然而由于实验条件的限制,直到1992年人们在GSI首次在实验上观测到了该现象,并且GSI至今仍然是世界上唯一可以开展束缚态β~-衰变实验的实验室。本论文中简要介绍了该实验在太阳中微子通量测量问题以及在恒星中的短寿命放射性核素205pb附近的核素合成问题的重要意义。在本论文的最后部分,详细阐述了本次实验测量~(205)T1~(81+)束缚态β~-衰变寿命的实验原理及方法,并结合GSI的加速器、碎片分离器以及实验储存环系统,对本次实验的准备情况做了具体介绍。


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