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186Pb附近核区原子核的衰变谱学研究

186Pb附近核区原子核的衰变谱学研究

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作者：孙武中山大学

学位级别：硕士

形状共存是原子核中的奇特现象,涉及了原子核壳结构演化,集体性微观起源等科学问题,是当前核物理研究的重点领域之一。Pb为形状共存现象代表性核,其中的三个0态具有长椭,扁椭与球形形状。有研究预言Pb附近核区存在形状同核异能素岛,核... 详细信息

形状共存是原子核中的奇特现象,涉及了原子核壳结构演化,集体性微观起源等科学问题,是当前核物理研究的重点领域之一。Pb为形状共存现象代表性核,其中的三个0态具有长椭,扁椭与球形形状。有研究预言Pb附近核区存在形状同核异能素岛,核区内存在许多新的同核异能态仍待探索。本文对Z～82,N～104核区的原子核开展了实验研究,寻找核区内可能存在的新的同核异能态。实验在美国阿贡国家实验室进行。实验中使用了255 Me V的Cr重离子束流,轰击Nd同位素靶。利用重离子熔合蒸发反应Cr+Nd→Po形成处于高激发态的Po。Po会蒸发3到4个粒子(中子,质子,α核)退激,从而产生Z～82,N～104核区内的核素。本论文使用反冲核-衰变关联(recoil-decay correlation)实验方法分析了衰变数据。分析过程中,寻找了产物可能存在的反冲核-β-瞬发γ事件,反冲核-β-缓发γ事件与反冲核-缓发γ事件。对实验中产生的核素利用反冲核-γ-γ符合二维矩阵与开窗谱的数据处理方式进行查找与鉴别。在反冲核-β-瞬发γ事件中,寻找到了4个在反冲核β衰变后放出瞬发γ退激的原子核,它们分别为Pt,Os,Hg,Hg。在反冲核-β-缓发γ事件中,利用半衰期拟合识别出两个可能的核,Au与W。在反冲核作为同核异能态(isomer)的情况中,寻找到两个已知的isomer,分别为J=8的Pb与J=(25/2,27/2,29/2)的Tl。发现了Au一个新的isomer,其寿命为732(23)ns,可能为shape isomer或者K isomer。同时观测到一条新的295 ke V的γ射线,经过强度平衡,约化跃迁几率等方法的计算,其跃迁方式可能为E1,E2与M1,新发现的isomer的自旋宇称尚无法确定。通过对实验数据的分析,寻找到了多个核反应后产生的原子核,并获取了它们的衰变信息。实验数据结果与已有的核衰变数据相互验证。这既对已有的核数据进行了检验,也证明了本次实验数据结果的可靠性。在实验数据处理过程中,发现了核区内一个Au新的isomer,填补了与Au相关isomer研究的一个空白,扩展了核区内isomer信息。对此核区isomer的研究与讨论也有助于帮助理解核区内isomer的相关物理。

关键词：形状共存重离子熔合蒸发反应同核异能态 Recoil-Decay correlation实验方法

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