86,87Sr高自旋态的研究 刘嘉健，李红伟，吴晓光，李广生，贺创业，郑云，姚顺和 李聪博，胡世鹏，汪金龙，屈卫卫，徐川，孙君杰 报告人：刘嘉健

研究意义与现状 实验部分 数据分析与讨论 总结

研究意义 位于A≈80核区中的原子核呈现十分丰富的核结 构现象，在此核区，原子核显示了很强的单粒子性 和集体性的竞争，核子数增加或减少对核结构影响 很大，特别是中子数变化尤其明显；占据g9/2轨道 的未配对核子的形状驱动效应十分明显，长椭、扁 椭和三轴形变以及高自旋超形变出现共存；同时， 由于少数核子或者空穴占据g9/2轨道，在此核区同 时也存在磁转动现象。 通过研究A≈ 80核区原子核的高自旋态，可以 揭示单粒子和集体自由度的相互作用，是检验核结 构模型的理想核区。

研究现状 1、1983年，实验上利用84Kr(α,2n)86Sr反应在28MeV能量的α束流布局86Sr，将86Sr最高自旋推到13 ħ，并利用弱耦合模型进行理论计算。 [1]C.A Fields, F.W.N.DE Boer and J.Sau, Nucl.Phys. A398, 512(1983) 86Sr 2、1986年，利用实验74Ge(18O,2nα)86Sr布局86Sr晕带，计算中，采用了局部的、与状态无关的汤川因子两体相互作用势。 [2]E.K Warburton, J.W Olness, C.Jlister, J.A Becker and S.D Blooom, J.Phys.G:Nucl.Phys.12(1986)1017-1045

1. 1974年,S.E.ARNELL等人用能量10-14MeV的束流通过84Kr(,n)87Sr反应布居了87Sr的高自旋态，通过符合测量，计算了激发函数和角分布等。建立了如图的能级纲图。把87Sr的自旋推高到23/2- ,能级至4440keV. Nuclear Physics A241(1975)109-134. 2.1979年,L P Ekstrom等人用能量为11-17MeV的束流通过84Kr(,n)87Sr布居了87Sr的激发态，建立了更加详细的能级纲图，计算了射线的强度，通过极化测量确定了87Sr的自旋和宇称值。 Nucl.phys.7(1981)85-99. 87Sr

86Sr与87Sr的最高角动量分别仅仅达到13 ħ和 23/2 ħ ，其高自旋态信息很少，有必要对86Sr和 87Sr进行更高自旋态的研究，丰富其高自旋态信息， 并寻找其物理规律。

实验部分 目标核素 86,87Sr 核反应方程 束流能量 靶 衬 探测阵列 束流时间 符合事件 实验室 82Se(9Be,5n&4n)86,87Sr 40,44,46,48,52MeV 82Se: 0.85mg/cm2&0.91mg/cm2 Au: 4.45mg/cm2&3.11mg/cm2 9台反康普顿谱仪+2台平面HPGe探测器+1台Clover探测器 约80小时 约2×108 中国原子能科学研究院HI-13串列加速器

激发函数： 82Se(9Be,5n&4n)86,87Sr 86Sr 87Sr 86Sr 87Sr 87Sr 86Sr 实验测量

9台反康普顿HPGe探测器 +2台平面型HPGe探测器 +1台反康普顿Clover探测器 符合逻辑电路 +MIDAS数据获取系统

86Sr 数据分析与讨论 Band 3 Band 2 Band 4 在前人建立的能级纲图上新发现29条γ射线，21条新能级，并通过计算RDCO和与邻近核比较，尝试指定了新能级的自旋和宇称。 86Sr

86Sr Band3开窗谱 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★

86Sr Band4开窗谱 ★ Counts ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ Counts ★ ★ ★

86Sr DCO示意图 I(40)/I(90)

87Sr能级纲图 band2 band1 通过开窗分析,在原能级纲图的基础上,增加38条新的γ跃迁,25个新的能级,建立了1条新的带结构，正宇称带的能级至7441.9kev,自旋至31/2+.此外，还发现若干条边带.

Counts band1 a)Gate on 1739.6keV b)Gate on 501.9keV band2 ★ band1 a)Gate on 1739.6keV ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ b)Gate on 501.9keV ★ ★ Counts ★ ★ band2 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ c)Gate on 100.4keV ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ E(keV)

87Sr DCO示意图

86Sr组态指定 Ix（ ħ） ħ(MeV) 与偶偶核N=48同中子素比较，通过比较86Sr、88Zr和90Mo 的能级纲图和晕带顺排量，其趋势大致相同，可以认为86Sr与 88Zr[1]和90Mo[2]的组态相类似。初步指定86Sr的晕带band1和 band2组态分别为ν(g9/2) -2和(f5/2) -1(p1/2) 1v(g9/2 )-2 [1] E.K.Warburton, J.W.Olness, C.J.Lister, et al., Phys. Rev. C 31, (1985) 1184 [2] Pragya Singh, R.G.Pillay, J.A.Sheikh, et al., Phys. Rev. C 45, (1992) 2161

87Sr组态指定 与85Sr进行了比较。发现87Sr的band2与85Sr 的band2的结构是有些相似 的，它们的带头可能是一个组态，但是不同的是85Sr 的band2是磁转动，而87Sr 不是. band2 85Sr band2 发生了回弯 87Sr 磁转动 band1

自旋与转动频率关系(87Sr的band2) 从图中可以看出.当转动频率约为0.5MeV时87Sr的band2发生了回弯，可能是一对中子拆对造成的。初步建议band2的组态为(g29/2)v(g9/2)-1.回弯之后的组态为(g29/2)v(g9/2) -3. Spin（I） ħ(MeV)

对比发现，同一组态85Sr的band2是磁转动，而87Sr不是磁转动的这种 现象在邻近核85Sr和83Kr的负宇称带band3中也是存在的. 带头同一组态：[g19/2(p/f)1]vg-19/2 发生了回弯 磁转动 非磁转动 同一组态下，85Sr的band3有一对中子发生了顺排，而83Kr发生磁转动现象，仅有的区别83Kr比85Sr少两个质子，2从0.18降到0.11.同样87Sr比85Sr多两个中子，更接近球形，同一组态2会更小一些.初步认为87Sr的band2也可能出现了类似的情况. [1] Suresh Kumar, S.K. Mandal, A.k.Jain, L.Chaturvedi, et al AIPConf,proc.1304(2010)

谢谢！ 总结 利用82Se(9Be,5n&4n)86,87Sr反应布局86,87Sr的高自 旋态，丰富了86,87Sr的能级纲图 通过计算RDCO，尝试指定了86,87Sr高自旋态能级的 自旋和宇称 与邻近核比较，尝试指定86，87Sr的组态 谢谢！