BNU—400在γ谱学研究中的应用

本文介绍利用北师大４００ｋＶ高压倍加器上的脉冲中子源在γ谱学研究领域中开展的全γ辐射测量技术研究和１４ＭｅＶ快中子核反应的多普勒效应研究。

超核γ谱学研究进展

近年来 ,在7ΛLi超核γ谱学实验中 ,通过基态二重态间自旋翻转M1跃迁能量的测定 ,为ΛN自旋 自旋相互作用强度提供了重要的信息 ;通过对约化跃迁几率B(E2 ;7ΛLi 5 / 2 + → 1/ 2 + )的测定 ,表明7ΛLi中的6Li核心比自由空间中6Li核要小 ,Λ超子的胶样作用引起了7ΛLi核的收缩 .

高温气冷堆燃耗测量的γ谱学方法

利用Ge(Li)谱仪对辐照过的燃料元件进行非破坏燃耗测量是日前国际上最常用的燃耗测量方法。

^(134)Ba能级结构的在束γ谱学研究

利用在束γ谱学技术 ,通过 12 8Te(10 B ,1p3n) 13 4 Ba反应研究了 13 4 Ba的中、高自旋激发态 .实验中采用 9套BGO(AC)HPGe探测器进行了γ γ t符合测量 .基于γ γ符合关系、γ射线的相对强度和各向异性度的测量结果建立了 13 4 Ba的能级纲图 .比较N =78的同中子素链的负宇称能级结构的系统性 ,发现激发能位于 4 14 2keV ,Jπ 值为 11-的能级很可能是与 13

^(141)Nd激发态的在束γ谱学研究

通过1 3 0 Te(1 6O ,5nγ) 1 4 1 Nd反应布居了1 4 1 Nd的高自旋态能级 .对反应产生的在束γ射线进行了γ射线单谱和γ -γ符合测量 .建立了激发能达 76 1 4 .5keV的1 4 1 Nd能级纲图 ,新发现了 1 2条γ射线和 1 5个能级 .基于实验测量的γ跃迁各向异性 ,建议了1 4 1 Nd部分能级的自旋值 .用一个h1 1 2 价中子空穴与1 4 2 Nd核芯晕态的耦合可以定性地解释1 4 1

丰中子核^(63,65,67)Mn的在束γ谱学研究

利用放射性束68Fe轰击液氢靶引起的敲出反应,研究了极端丰中子核^(63,65,67)Mn的激发态,指认了它们的自旋宇称,建立了这三个原子核的能级纲图。纲图包含11/2^(-)、9/2^(-)和7/2^(-)三个激发态以及5/2^(-)_(g.s.)基态,它们由三条ΔI=1的γ跃迁连接。这种能级结构与K=5/2时强耦合转动带的特征一致。使用改进的LNPS有效相互作用(LNPSm)的大规模壳模型计算能很好地重现观测到的能级。计算表明,^(65,67)Mn的低位激发态都主要包含处于4p-4h的中子组态和1p-1h的质子组态。基于实验结果发现,在吸积中子星壳中,与质量数A=63相关的Urea中微子冷却效果比预期的要强很多,而A=65,67的冷却效果比预期的更弱。

^(168)Lu高自旋带退激的观测

通过束流能量为94MeV的熔合蒸发反应154Sm(19F,5n)168Lu布居了双奇核168Lu的高自旋态,发现一条新转动带,将其指定为建立在π7/2+[404]υ5/2-[523]基态上的转动带,并发现了π7/2+[404]υ5/2+[642]和π9/2-[514]υ5/2+[642]转动带同低激发态间的连接关系,确定了转动带的自旋.

^(125)Cs的能级结构

通过116Cd(14N,5n),Ebeam=65MeV的核反应布居了125Cs的高自旋态.利用在束γ谱学实验方法,进行了γ γ符合测量,使已知的125Cs核能级纲图得到了扩展,并且修正了某些组态的带头激发能.

GASP—在束γ装置

本文介绍了一套大型在束γ谱仪－ＧＡＳＰ，它属于意大利国家核科学院（ＩＮＦＮ）ＬＮＬ实验室。谱仪主要包括：４０个带ＢＧｏ康普顿抑制器的ＨＰＧｅ探测器，８０个ＢＧｏ滤波器探测器以及４０个△Ｅ和４０个Ｅ带电粒子探测器。ＧＡＳＰ还可与一台该实验室现有的反冲质量谱仪ＣＡＭＥＬ进行符合测量实验。在当时，这是世界上最先进的一套原子核结构研究的实验设备。

A-60和A-80质量区原子核磁转动研究进展

近年来,人们在很多原子核中发现了具有强M1跃迁、较弱E2跃迁的磁转动结构,这已经成为原子核高自旋态的研究热点.通过在束γ谱学实验,北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器和南非iThemba国家实验室回旋加速器上先后开展了对A-80和A-60质量区原子核磁转动结构的研究.在^(75)As、^(79)Se和^(62)Cu核中发现了高激发磁偶极带结构,利用基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型分析了它们的结构特点.研究表明,^(75)As和^(79)Se核中磁偶极带的角动量形成机制不同于传统的磁转动剪刀机制,随着转动频率的增加,它们只有中子角动量J_(ν)向总角动量方向出现了较大角度的闭合,而质子角动量J_(π)基本上保持不动,总角动量的倾斜角出现了一个较大的变化(向x轴方向闭合).这种只有一个剪刀片闭合的角动量形成机制被形象地称为订书机机制.

^(143)Pm高自旋态研究

通过熔合蒸发反应12 8Te( 19F ,4nγ)布居了143Pm的高自旋态 ,利用在束γ谱学方法 ,对143Pm的高自旋态核结构进行了研究 .测量了γ射线单谱和γ -γ符合谱 ,并进行了γ射线各向异性以及DCO比率分析 ,建立了激发能高达1 0 53 5 4keV的能级纲图 ,其中包括新发现的 3 2条γ射线和 1 7个新能级 .

^(106)Ag高自旋态结构

利用能量为60MeV的11B束流,通过100Mo(11B,5n)106Ag熔合蒸发反应布居106Ag的高自旋态,用15台带BGO反康的HPGe探测器进行在束γ谱学测量．通过γ-γ符合矩阵开窗分析和DCO比值分析,建立了105Ag新的能级纲图,增加了26条新的γ跃迁和10条新能级．通过与其相邻同位素奇奇核的系统比较,对106Ag的4条转动带的组态及结构性质进行了初步讨论．

双奇核^(176)Ir转动带的旋称反转(英文)

利用1 4 9Sm( 31 P ,4nγ)反应 ,通过γ射线的激发函数测量、X γ和γ γ符合测量研究了双奇核1 76Ir的高自旋态 .首次建立了双奇核1 76Ir由 4个转动带构成的能级纲图 .依据从实验数据中提取出的带内B(M1 ) B(E2 )值与理论计算值的比较 ,以及相邻双奇核的带结构特征 ,给出了转动带的准粒子组态 .基于本实验建立起的带间跃迁和在I=1 8处观测到的旋称交叉 ,指出1 76Ir核基于πh9 2 νi1 3 2 和πi1 3 2 νi1 3 2 组态的两个转动带在低自旋时出现旋称反转现象 .

双奇核^(128)Ⅰ的高自旋态

利用重离子熔合蒸发反应124Sn(7Li,3n)布居了双奇核128I的激发态.基于标准在束γ谱学实验测量结果,扩展并更新了128I原有能级纲图.根据已有的高自旋态核结构知识,通过系统学比较和分析,指出了基于π(g7/2/d5/2)vh11/2组态的负宇称能级结构和πh11/2πh11/2组态的正宇称能级结构.

^(169)Re的转动带结构研究(英文)

利用在束γ谱学方法 ,通过反应1 4 4 Sm( 2 8Si,1p3n) 1 69Re研究了1 69Re的激发态能级结构 .实验进行了X γ符合、γ γ符合、DCO系数和带内B(M1 ) B(E2 )比率测量 .基于这些测量 ,建立了组态为π9 2 - [51 4 ]的强耦合带和组态为π1 2 -[54 1 ]的退耦合带 .通过比较1 69Re的转动带与邻近奇质子核已知转动带的结构和B(M1 ) B(E2 )比率 ,指定了1 69Re转动带的组态 .实验观测到π9 2 - [51 4 ]和π1 2 - [54 1 ]转动带的中子AB带交叉的转动频率分别为 0 .2 3和 0 .2 7MeV .着重讨论了1 69Re转动带的中子AB带交叉频率、转动角动量顺排和旋称劈列等 。

形变双奇核^(178)Ir转动带能级的旋称反转

利用１５２Ｓｍ（３１Ｐ，５ｎγ）１７８Ｉｒ反应产生并研究了双奇核１７８Ｉｒ的高自旋态．实验中进行了１７８Ｉｒ核的在束 γ测量，包括γ射线的激发函数测量、Ｘ－γ和γ－γ符合测量．首次建立了双奇核１７８Ｉｒ基于πｈ９／２νｉ１３／２和πｈ１１／２νｉ１３／２准粒子组态上的转动带能级纲图．发现在低自旋区，两个转动带能级均出现旋称反转．对此核区半退耦带的旋称反转作了简要的分析和讨论．

过渡区核^(87)Zr的高自旋态研究

通过束流能量为１１８ＭｅＶ的^(５９)Ｃｏ（^(３２)Ｓ，３ｐｎ）^(８７)Ｚｒ熔合蒸发反应，用在束ｒ谱学方法研究了~８７ Ｚｒ的高自旋态．利用 ７台反康普顿谱仪组成的探测阵列进行ｒ－ｒ符合测量，并确定部分ｒ射线的ＤＣＯ值，在此基础上建立了自旋直到（３７／２~＋）和（４３／２~－）的能级纲图．观测到了多条新的能级．与相邻的同中子异荷素的比较表明，中子对核结构性质的影响远大于质子的贡献．随着质子数的增加，第一交叉频率呈减小的趋势．

^(157)Yb的形状共存研究(英文)

利用在束γ谱学方法 ,通过反应1 4 4 Sm( 1 6O ,3n) 1 57Yb研究了1 57Yb的激发态能级结构 .实验中使用的1 6O束流能量为 90MeV .基于实验得到的γ γ符合关系、γ射线的各向异性度和DCO系数 ,建议了1 57Yb的高自旋能级纲图 .1 57Yb的能级纲图主要由两串跃迁性质明显不同的级联能级组成 ,它们分别对应于νi1 3 2 转动带和单粒子激发态 .着重讨论了1 57Yb的形状共存和νi1 3 2 转动带随角动量的结构演化 .

^(139)Pm核中磁转动带的研究

通过重离子熔合蒸发反应116Cd(27Al,4n)布居了139Pm的高自旋激发态,用12台高纯锗探测器(HpGe)阵列进行了在束γ-γ符合测量。基于γ-γ符合关系及139Pm核已知的能级信息,建立了两条ΔI=1的负宇称带。利用相邻核能级结构的系统性和依据半经典的核子-核子有效作用的理论模型(SPAC)对这两条带能级结构进行了定量计算,认为它们属于磁转动带。