近日,中国科学院核能安全技术研究所(以下简称核安全所)科研人员与中国原子能研究院在束γ谱学组合作,利用重离子熔合蒸发反应机制和γ射线探测器阵列,对球形核84Sr高自旋态能级结构进行了实验研究和理论分析,并获得重要成果,该成果刊登在《自然》出版集团新刊《科学报告》上。
理论上已经预测缺中子核素76,78Sr是形变核,其ß2=0.421;而对于88Sr,其中子数N=50,质子数Z=38,属于双幻核,应当是球形核。84Sr相比双幻核88Sr有四个中子空穴,应该既具有集体激发也具有准粒子激发。
原子能院在束γ谱学组利用串列静电加速器提供的18O束流,通过重离子熔合蒸发反应70Zn(18O, 4n)84Sr布居了稳定核84Sr的高自旋态,并建立了84Sr的新能级纲图(见图1)。通过实验观测到正宇称转晕带14+以上呈现旋称参差现象,表明该核不再维持低自旋态时的近球形。
核安全所沈水法研究员在配对-形变-转动频率自洽的推转壳模型框架下通过计算正宇称带的总转动能面TRS,研究了84Sr的形变(见图2),计算显示低转动频率下该核为近球形核,随着转动频率的增加,该核稍许变硬;当转动频率ћw=0.6MeV时,一个形变极小出现,该形变极小在ћw=0.7MeV时变成最小值,并维持到高转动频率。这对用投影壳模型研究这种核的能级结构是一个考验,近来也有用三轴投影壳模型来考虑此类核的工作。负宇称带的能级与前人的形变组态混杂壳模型(DCM)计算结果符合很好。11-态以上B(M1)/B(E2)比的突然增大可能归咎于中子空穴占据g9/2的高Ω轨道。
文章链接:http://www.nature.com/srep/2013/130924/srep02740/full/srep02740.html
图1 84Sr的部分能级纲图 图2 84Sr正宇称态TRS图