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激发态晕核寻找及晕核性质研究

林承键  
【摘要】: 实验测量了11B(d,p)和12C(d,p)反应中12B和13C几个感兴趣的核态角分布, 分别用DWBA方法和ANC方法从角分布数据中抽取了各核态外层中子的密度 分布、RMS半径以及外层核子的贡献等,对这两种方法作了比较。由于ANC方 法的模型近似无关性,采用该方法给出的值作为最终结果:13C基态、第一和第 三激发态ANC系数分别为1. 93±0. 17 fm-1/2、 1. 84±0. 16 fm-1/2和0. 15±0. 01 fm-1/2; RMS半径分别为3. 39±0. 31 fm、5. 04±0. 75 fm和3. 68±0. 40 fm;相应的外层中子 处于势阱外几率分别为14. 3%、50. 3%和25. 2%。结果证实13C的第一激发态为单 中子晕核态,首次从实验上证实在B稳定线上存在激发的晕核态。同时得到12B 基态、第二和第三激发态ANC系数分别为1. 16±0. 10 fm-1/2、 1. 34±0. 12 fm-1/2和 0. 94±0. 08fm-1/2;RMS半径分别为3. 16±0. 32fm、4. 01±0. 61fm和5. 64±0. 90fm; 相应的外层中子处于势阱外几率分别为19. 9%、53. 6%和66. 8%。结果显示12B第 二、三激发态为单中子晕核态,这是在B稳定线附近找到的第二个核新的晕核 态。 利用(d,p)反应得到的2s1/2激发态ANC系数,计算了核天体物理中感兴趣 的11B(n,γ)12B和12C(n,γ)13C的辐射俘获截面。对12C(n,γ)13C的计算结果与实验 值很好地符合,证明这种ANC方法行之有效。由于直接测量上的困难,间接用 ANC方法计算它们的截面显得尤为重要。这些辐射俘获截面的大小,直接影响 到A12以上元素合成的途径。 通过论文的实验工作,我们深入了解并改进了单粒子势模型。利用该模型, 计算了一些轻核外层核子的分布,预言了一些尚未发现的晕、皮核态。对49Ca 和209pb各单粒子激发态外层中子的计算表明:在中重和重核区存在中子晕、皮 核。从实验上证实这些核态的存在是我们今后的主要工作之一。此外,根据单粒 子势模型计算结果,给出了更合理的Woods-Saxon势下晕结构形成的必要条件, 比目前所知的条件宽松。首次给出质子晕形成的必要条件和可能存在的区域。这 对寻找新的晕、皮核态有现实的指导意义。 此外,论文中还讨论了一些令人感兴趣的问题,如核子能级组态对密度分布 的影响、中子晕存在时2s1/2与1d5/2能级次序的翻转、质子晕核的存在以及弱束 缚条件下新幻数N=16的出现等等。 Dedicated to my wife and daughter for freeing me to pursue my dream.


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