原子核高角动量激发

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1、第28卷增刊高能物理与核物理Vol.28,Supp.2004年12月HIGHENERGYPHYSICSANDNUCLEARPHYSICSDec.,2004¤原子核高角动量激发1)许甫荣(北京大学物理学院重离子物理教育部重点实验室北京100871)(中国科学院兰州重离子加速器国家实验室原子核理论中心兰州730000)(中国科学院理论物理研究所北京100080)摘要用推转壳模型计算研究了原子核的高速转动运动及其结构特性.讨论了A»50区核的转动特性;A»80区(N=Z)核的形状共存问题;A»110区丰中子核的扁椭球形变的稳定性.基于壳

2、模型理论,我们用限制组态绝热堵塞方法计算讨论了A»130,180和超重核区的高角动量同核异能态,系统预言了高角动量多准粒子态的存在,并指出这些核态可以有较长的寿命,这对于不稳定核的研究是很有帮助的.计算解释了不少典型的实验观测,一些理论预言已经被最近的实验证实.关键词推转壳模型高角动量同核异能态原子核形状多准粒子激发1引言这个滴线核的形状特性提供了直接的实验证据.原子核形状是一个基本物理量,更高阶形变已经有很[18,19][20]到目前为止,了解原子核结构性质的最有效的实好的物理依据,如八极形变,三轴超形变,四[21]验方法是测量

3、激发原子核的电磁跃迁.而高速转动原面体形变.形状共存为人们揭示了核形状的多面子核的电磁退激跃迁更是提供了大量详细的核结构知性,同一个核可以同时有不同的形状,如实验观测到识.由于GAMMASPHERE和EUROBALL的建成,原186[22]缺中子核Pb有球形、扁椭、长椭形状共存态,子核的实验高自旋研究得到了空前的发展,发现了一在A¼80区Z¼N核普遍存在扁椭、长椭形状共[1][23]些新集体转动现象,如超形变转动带.最近,实验在存态.在超重核区理论也发现有形状共存态存[2,3][24,25]高自旋新运动模式方面又有新的发现,如手征

4、带,在.这些共存态的能量相差一般不大,使得实验[4,5][6]磁转动,摇摆转动带.这些为原子核结构研究提可以同时观测到这些态.供了直接的实验信息,同时也为目前的理论模型提出在高角动量激发态中,非集体激发的准粒子拆了挑战和机遇.集体转动带的旋称劈裂和旋称反转现对激发态是又一类重要的核态,通常称为角动量同[7

5、12]象反映了原子核的精细内部结构和核子相互作核异能态(Kisomer)或多准粒子高K态(K是角动用.目前用于研究原子核集体转动运动的微观理论模量在对称轴上的投影).如果组成高K态的高Jz轨道型主要有推转壳模型、投影壳模型、粒子

6、转子模型、非常靠近核费米面,这样的高K态可以是yrast态,从[13,14]相互作用玻色子模型.这些模型在不同程度上都而可以有很长的寿命,如178Hf核有一个寿命为31年能有效地描写核的集体转动运动.的K¼=16+高K态[26].高K态正在得到愈来愈多的[27]随着放射性核束物理的发展,人们的眼光越来越关注,人们已经预知它的巨大的应用前景,如新能多地转向远离¯稳定线核(又称奇特核)的°谱学研究.源贮存,伽马激光,新型武器等.高K态对于核结构和目前人们对奇特核的结构性质了解得还很不够,而核性质研究也是非常重要的,特别是对于不稳定核,

7、由[15]这些核对于天体物理的研究又是至关重要的.尽于基态寿命一般很短,长寿命高K态能为实验提供理管实验技术上的困难,最近的实验还是成功地观测到想的研究载体.我们最近的研究显示：高K态在超重140[16,17]质子滴线核Dy的集体转动带和isomeric态,为核区可能扮演很重要的角色,对超重核的实验研究可*国家自然科学基金(10175002,10475002),教育部博士点基金(20030001088)和国家重大基础研究发展计划(973G2000077400)资助1)E-mail:frxu@pku.edu.cn11

8、1512高能物

9、理与核物理(HEP&NP)第28卷[28]能起很重要的作用.变(¯2¼0:33)及建立在这个形状上的oblate转动带；在这篇文章中,我们综述近几年我们在高自旋集同时这个核有一个共存的prolate形状(¯2¼0:4)及对体运动和多准粒子高K激发态等方面的理论工作.应的集体转动带.这些丰富的形状共存态对于实验和理论核结构研究都是非常有意义的,我们的进一步研2高自旋集体转动运动究正在进行中.推转壳模型是研究原子核集体转动运动的最有2.2A»110核的扁椭球转动效的理论模型之一.它可以明确地确定原子核的形形变核一般具有长椭球形状,扁椭

10、球形状相对不状,计算集体转动能谱及其跃迁,指定原子核的组态,多见,在缺中子Hg和Pb区,实验和理论发现了扁椭球分析核子顺排现象,以及核性质随角动量的变化特[29]形状,但稳定的晕态扁椭球形状是很少见的.从壳层性等.我们以形变Woods-Saxon势