Cs奇奇核同位素的高自旋態研究

項目摘要

本項目擬利用融合蒸發反應和在束gamma譜測量技術研究奇奇核120Cs和122Cs的高自旋態結構。實驗將在中國原子能科學研究院完成,採用12C束流轟擊112Sn+114Sn雙層實驗靶，同時布居120Cs和122Cs的高自旋態。束流能量約為78 MeV，通過在束gamma-gamma符合測量。主要尋找並建立兩目標核中基於πh11/2υh11/2組態的正宇稱雙重帶、該雙重帶的帶間躍遷、暈帶與πh11/2υd5/2負宇稱轉動帶之間的連線躍遷，以及轉動帶與低激發態之間的連線和高k轉動帶。根據實驗結果重新確定轉動帶的絕對自旋，檢驗能級能量系統學的正確性，解決目前130區轉動帶自旋指定中部分實驗結果與能級能量系統學之間的矛盾。本項目嘗試進一步尋找130過渡區奇奇核中新的手徵候選核。通過新的實驗結果與理論模型計算之間的比較，能夠系統性的研究手征雙重帶以及八極關聯現象隨中子費米面的變化情況。

結題摘要

本項目旨在進一步拓展130區手徵候選核研究，為系統性研究基於πh11/2υh11/2內稟組態的正宇稱雙重帶的性質提供更多的實驗信息，方便理論模型進一步探索手征雙重帶的物理機制。同時，對該區八極關聯和高k 轉動帶等現象進行實驗研究。本項目目標核為Cs奇奇核同位素，實驗利用中國原子能院的HI-13串列加速器及其探測終端通過融合蒸發反應對目標核高自旋態進行布居並對其衰變釋放的射線進行在束符合測量。在本項目支持下，通過合作的方式完成了122Cs，130Pr和138Pm的實驗。122Cs：利用19F轟擊107Ag靶布居122Cs的高自旋態。通過該實驗觀測到基於πh11/2υh11/2組態的暈帶和πh11/2υ(d5/2/g7/2)的負宇稱轉動帶以及二者之間的E1連線躍遷。提取的這些射線B(E1)實驗值達到了10E-4 W.u.量級，說明在該核中觀測到了八極關聯現象。122Cs中的約化躍遷幾率比124Cs有所增加，表明Cs同位素系列中八極相互作用隨中子費米面增加而減小。130Pr：布居方式為96Ru(35Cl, 2n2p)130Pr。建立了包括基態在內的正宇稱雙重帶。根據順排角動量和B(M1)/B(E2)值確定了πh11/2υh11/2的內稟組態。正宇稱雙重帶能量差達到750-800 keV，雙重帶B(M1)/B(E2)隨自旋的奇偶振動是相反的相位，否定了130Pr為手徵候選核的可能。通過推轉殼模型(CSM)計算確定該雙重帶是由四個旋稱分支組成。該實驗的結果表明對於130區奇奇核的正宇稱雙重帶，隨著質子費米面的增加和中子費米面的降低，由角動量構成的手征三軸形變圖象不再成立，而是形成非三軸圖象即旋稱劈裂。138Pm：布居方式為124Te(19F, 5n)138Pm。實驗在低能區未能觀測到該核基於πh11/2υh11/2組態的正宇稱雙重帶，因而138Pm很可能不是一個手徵候選核。融合蒸發反應釋放的中子在晶體中的散射在符合譜中600 keV能量附近產生一段連續的本底譜，對這一能區的符合分析造成極大困難。本項目組嘗試利用MCNP-4C模擬對能譜進行了模擬修正。同時，嘗試了在中子輸運模擬這一方向進行了研究。通過修正元素測量中樣品對中子場的影響，較大提高了元素含量測量精度。

Cs奇奇核同位素的高自旋態研究

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