丰中子锰同位素63,65,67Mn的在束伽马谱学研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zeldaok
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得益于近年来核物理实验技术的发展,原子核结构的研究已经扩展到了核素图上远离β稳定线的区域。丰中子核素的单粒子轨道的顺序和相对位置与β稳定线附近的核素间存在差异,会展现出由壳演化带来的不同于稳定核素的新的结构现象,如新幻数和反转岛等。这些现象的研究对于原子核结构理论的检验和发展非常重要。在N=20(传统幻数)和N=40(谐振子主壳)附近的丰中子核区,人们发现集体性会突然闯入,增强的四极关联使包含粒子-空穴激发的组态在能量上具有优势,最终会形成具有一定形变的基态。这种现象被称为“反转岛”。本文通过束γ谱学研究了N=40附近“反转岛”核区锰同位素63Mn,65Mn和67Mn的低能激发态结构,确认了在锰同位素链中N=40壳层的消失。实验数据来源于SEASTAR项目于2014年5月在日本和光市的理化学研究所放射性同位素束流工厂进行的实验。在实验中,感兴趣的丰中子锰同位素的激发态由68Fe的敲出/碎裂反应布居。通过实验建立的63Mn,65Mn和67Mn的纲图非常相似,都由11/2-,9/2-,7/2-和5/2g.s.-能级序列组成,通过ΔI=1的跃迁连接。其中65Mn和67Mn的结构表现出良好的转子行为,与K=5/2的强耦合转动带一致。在理论方面,LNPSm相互作用的大规模壳模型计算可以很好地重现出实验中观测到的结果。计算结果表明,63,65,67Mn的低能激发态的中子波函数由包含4对粒子-空穴激发的组态所主导,质子波函数也表现出明显的粒子-空穴激发。从53Mn到67Mn,逐渐远离β稳定线的奇A锰同位素的低能激发态结构展现出了从弱耦合到脱耦再到强耦合的教科书式的结构演化。
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