～(105)nb,138nd核中多声子γ振动带与～(147,152)ce核中八极关联的研究

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1、105Nb,138Nd核中多声子γ振动带与147;152Ce核中八极关联的研究（申请清华大学理学博士学位论文）培养单位：物理系学科：物理学研究生：李红洁指导教师：肖志刚二○一五年十二月TheStudyofMultiphononγ-vibrationalBandsin105Nband138NdNucleiandOctupoleCorrelationsin147,152CeNucleiDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequ

2、irementforthedegreeofDoctorofPhilosophyinPhysicsByLiHongjieDissertationSupervisor:XiaoZhigangNovember,2015摘要摘要原子核是一个复杂的量子多体系统，包含有一定数量的质子与中子。一般认为原子核的行为由核子间有效相互作用所决定，其特性和性质的描写也依赖于相应的量子多体理论的进步和发展。目前，原子核的很多特性及其背后的详细机制还不被我们完全理解。到目前为止，发展了很多的理论模型用于解释实验中观察到的物理现象。本论文中对原子

3、核结构的研究涉及两个物理现象，即原子核的多声子振动带与八极关联。本论文主要是利用谱学来研究原子核105Nb，138Nd和147;152Ce的结构信息。其中对于丰中子核105Nb和147;152Ce，我们通过测量重核252Cf自发裂变所发射的瞬发射线来建立其能级结构。而对于缺中子核138Nd，我们利用重离子融合蒸发反应来布居其激发态。在整个核素表中，一声子振动带是一个非常常见的现象，但是对两声子振动带，却只有在质量数A=100和160核区比较常见。105Nb核是一个奇质子核，而多声子振动带在奇质量核中更为罕见。到目前为止

4、，105Nb核是在所有奇质量核中对多声子振动带研究的第五例。在105Nb核中，我们新建立了三条边带，通过对g因子，惯量参数，带头能量比等系统性比较以及三轴投影壳模型的计算，我们讨论了其多声子振动带的结构特性。而对于138Nd核，它位于质量数A=130附近的过渡区域。在该区的原子核，质子费米面位于h11=2亚壳层的底部，驱动原子核发生长椭形变，而中子费米面位于h11=2亚壳层的顶部，驱动原子核发生扁椭形变。所以由于集体运动与未配对核子单粒子运动的相互作用，在该区发现有很多有趣的物理现象，包括长椭带，扁椭带，形状共存，旋称

5、反转，手征双重带等。一声子振动带在Nd同位素中非常常见，但是对138Nd核2带的研究还是130核区的首例。在该核中，我们扩建了1带，新建立了2带，对138Nd核多声子振动带的讨论符合系统性规律以及三轴投影壳模型的计算。理论计算预言了在质子数Z=56，中子数N=88的核区存在八极形变岛。在152Ce核中，我们扩建了一条负宇称边带，该带与晕带一起构成simplex量子数s=+1的八极关联结构。对该核八极关联特性的指定符合系统学规律以及空间反射不对称相对论平均场理论的计算，同时也扩展了该八极形变岛的范围。在147Ce核中，我

6、们扩建了晕带与负宇称带带（2），这两条带一起构成simplex量子数s=+i的八极关联结构。该指定符合系统学特性与空间反射不对称壳模型的计算。关键词：谱学；自发裂变；重离子融合蒸发反应；多声子振动带；八极关联IAbstractAbstractTheatomicnucleusisacomplexquantummulti-bodysystemthatconsistsofanum-berofprotonsandneutrons.Thebehaviourofnucleiisgenerallyinterpretedasgover

7、nedbyeectiveinteractionsbetweenthenucleons,however,manyofthenuclearcharacter-isticsandthedetailmechanismbehindthenucleiarenotfullyunderstood.Manymodelshavebeendevelopedtoexplainthephenomenaobservedintheexperiments.Thisthe-siscontainstwonuclearphenomena,i.e.multi

8、-phonon-vibrationalbandsandoctupolecorrelation.Gammaspectroscopyhasbeenappliedinthisthesistostudythenuclearstructureof105Nb,138Ndand147;152Ce.Forneutron-richnuclei105