Gammasphere上裂变丰中子核核结构若干前沿领域的新进展(Ⅰ:第一和第二部分)(英文)

(第一和第二部分):使用Gammasphere多探测器系统对252Cf裂变源瞬发γ射线进行γ-γ-γ和γ-γ(θ)符合测量,裂变丰中子原子核核结构若干前沿领域的深入研究获得了新的进展。高达5.7×1011以上的三重和更高重符合事件的数据统计,以及更少压缩的三维数据为宽广未知丰中子核区的寻找和研究提供了有利的条件。在具有重要物理意义的若干丰中子核区首次建立,或显著扩展了一批包括转晕态和转晕附近能态的高自旋能级纲图。在偶-偶丰中子核110,112Ru和108Mo中鉴别出了手征对称破缺结构。丰中子110,112Ru附近核的三轴形变基态具有最低的能量,在它们之中已确认了接近最大值的三轴形变。在这些Ru和Mo同位素中观察到的手征双线能带展示出手征破缺的一切特征,特别是其理想的能量简并,表明它们在迄今已报道的手征破缺结构中,具有最好的手征特性。研究了手征结构从具有γ软度的108Ru到具有大三轴形变的110,112Ru的过渡。斜轴推转(TAC)和随机相近似(RPA)理论计算成功地拟合了在这些偶-偶丰中子核中观察到的手征双线能带的特性,并指定其为软手征振动态。在这些偶-偶核中观察到的手征破缺不可能归纳为奇-奇核中那样的简化的几何图像。前者来自闭壳外所有中子的相互作用。对双幻核132Sn附近N=83同中素链的系统研究为这个极富吸引力的核区提供了大量新的谱学信息。N=83同中素135Te(Z=52),136I(Z=53),137Xe(Z=54),138Cs(Z=55)和139Ba(Z=56)的最新能级信息,特别是首次建立的138Cs高自旋能级纲图和壳模型理论计算表明,Z=50质子闭壳外少数g7/2价质子激发同N=82中子闭壳外之唯一f7/2价中子的耦合对该核区能级结构具有关键作用。观察到了132Sn和208Pb附近核区谱学信息的相似性和相对应的三粒子和五粒子态。在135Te中观察到了磁转动,这是在双幻核132Sn附近观察到的首例磁转动。

质子数Z分别位于Ru之上和之下的A～(100～126)丰中子原子核三轴形变在原子核形状变迁和共存中的重要作用(英文)

基于Ru(Z=44)丰中子同位素中存在最大三轴形变的理论预言和实验证据,综述了近年来Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47),Cd(Z=48)(质子数Z位于Ru,Z=44之上)及Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42),Tc(Z=43)(质子数Z位于Ru,Z=44之下)的A～(100～126)丰中子同位素中关于三轴形变的形状变迁和形状共存系统性研究的重要进展。252Cf自发裂变瞬发γ射线γ-γ-γ三重符合、特别是新建立的γ-γ-γ-γ四重符合数据的系统观测和研究,在Ru,Pd,Cd和Nb丰中子同位素中显著扩展或首次观测到了一系列能带,为这个核区原子核形状的研究提供了新的、重要的实验数据。联系此前报道的有关进展,使用PES,TRS,PSM,CCCSM和SCTAC理论模型计算拟合新的实验数据,在该核区沿同中素和同位素链,并随自旋和激发能变化各自由度,跟踪原子核形状渐进变化,获得了新的系统性研究成果,显著扩展和深化了人们对原子核形状变迁和形状共存的认知。对于Ru及其上的Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47)和Cd(Z=48)丰中子同位素的研究表明:Rh丰中子核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-28°,并在103–106Rh同位素链上鉴别出了手征对称破缺;在三轴形变核112Ru和114Pd(N=68)中发现了三轴原子核的摆动运动,该摆动运动也可能在114Ru(N=70)中存在;观察到了从具有最大三轴形变的110,112Ru中手征破缺到稍小三轴形变的112,114,116Pd中扰动的手征破缺的过渡;在较软的Ag核中观察到了丰富的谱学结构,在104,105Ag中鉴别出了可能的手征对称破缺,在较重的115,117Ag中提出了趋于三轴形变的γ软度;具有小形变的Cd核的能级结构被解释为准粒子耦合、准转动和软三轴形变;最近的库伦激发的研究提供了Z=50,N=82满壳附近122,124,126Cd核中出现核集体性的实验和理论证据;上述研究成果展现出从Ru中的最大三轴形变(γ=-30°,三轴形变极小增益为0.67 Me V),经具有大三轴形变的Rh核(γ=-28°),到Pd核中的稍小、但稳定于中等自旋到高自旋区的三轴形变(γ～-41°,三轴形变极小增益为0.32 Me V),再经Ag核中的γ软度,最后到具有很小形变、但仍出现集体性质、包括软三轴形变的Cd核的过渡。对于Pd核转动带交叉系统性的研究揭示了其第一带交叉(νh11/2)2中子转动顺排的上行γ驱动,和第二带交叉(πg9/2)2质子转动顺排的下行γ驱动效应,成功地解释了114Pd中的三轴摆动运动,并给出了110-118Pd同位素链中理论早已预言、而比早期理论预言更为完整准确的形状渐进变迁和形状共存的图像。根据该核区的系统研究,发现最大三轴形变出现在112Ru,而在相邻的偶Z(Pd)同位素链,三轴形变极小的中心在114Pd,两者均为N=68。上述系统性研究沿相邻的Ru和Pd偶Z同位素链,在N=68同中素中鉴别出最大三轴形变,均比理论预言的108Ru和110Pd多4个中子。在Z值位于Ru(Z=44)之下的Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42)and Tc(Z=43)丰中子同位素中,Y和Zr核具有很强的轴对称四极形变,而在较重的Zr同位素中出现了γ自由度;较重的Nb核(A=104～106)基态具有中等程度的软三轴形变和强四极形变,随着自旋和激发能的增加,过渡到接近于轴对称的强四极形变;而较轻的Nb核(A 103)基态均接近轴对称形状;在Nb同位素链上基态由球形到强四极形变的形状突变发生在100Nb(N=59),在100–106Nb同位素链中基态的软三轴形变随中子数增加而增加;在Nb核中还观察到关于软三轴形变的形状共存;Mo核具有大的三轴形变,观察到了γ振动和手征对称破缺;Tc核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-26°,并观察到了手征对称破缺。质子数Z从41到48的A～(100～126)丰中子同位素,特别是Pd和Nb同位素,呈现出关于三轴形变的过渡特征。