缺中子核139Pr高自旋态的研究 杨韵颐，朱胜江，肖志刚，王建国， 丁怀博，徐强，顾龙，张明， 闫威华，王仁生 清华大学物理系

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1 缺中子核139Pr高自旋态的研究 杨韵颐，朱胜江，肖志刚，王建国， 丁怀博，徐强，顾龙，张明， 闫威华，王仁生 清华大学物理系
2012年4月，湖州

2 主要内容 引言 实验方法 数据处理与分析结果 带结构特性的研究 总结与展望

3 E. S. Paul et al., Phys. Rev. Lett. 58, 984 (1987)
I. 引言 E. S. Paul et al., Phys. Rev. Lett. 58, 984 (1987) 139Pr的Z=59、 N=80，正处于A ~ 130核区 形状驱动效应一直是这个核区研究热点 中子数位于h11/2亚壳层上部； 质子数位于h11/2亚壳层底部 在高自旋下，准粒子轨道有不同的形状驱动效应： h11/2亚壳层下部的粒子→长椭形状 ( γ ~ 0˚) h11/2亚壳层上部的粒子→扁椭形状 ( γ ~ - 60˚) 不同的准粒子组态驱动原子核形成不同的形状

4 形状驱动效应的重要结果：扁椭形变带的形成
N = 80核素链中137La、138Ce和141Pm中都已经发 现了扁椭形变带存在的证据 之前已经有对139Pr做过高自旋态研究，最近一次 是利用130Te ( 14N, 5n )反应进行研究的 还没有建立集体带结构 期望研究139Pr的高自旋态特性，并寻找集体带结 构

5 II. 实验方法 布居高自旋态的方法: 重离子融合—蒸发反应 实验是2010年在原子能 院的HI-13串列加速器上 进行
实验时间为 ~ 100小时 记录二重符合事件，总 计5.2×107个等效二重符 合事件 靶：124Sn 束流： 19F 能量：80 MeV 靶厚度为5.76 mg/cm2 衬底是厚为14.85 mg/cm2 的Pb衬

6 S. Chanda et al., PRAMANA J. Phys. 57, 175 (2001)
III. 数据处理与分析结果 新建立的139Pr能级纲图： S. Chanda et al., PRAMANA J. Phys. 57, 175 (2001) 39个新能级 44条新跃迁

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9 IV. 带结构特性的研究 1. 带（1） 由ΔI = 2的E2跃迁组成
价中子和价质子包含低Ω轨道产生的双 退耦组态导致优惠和非优惠组分存在较 大的旋称劈裂 一般只能观测到一个旋称的分支 141Pm[1]退耦带的可能组态： πh11/2[550]1/2-  (νh11/2)2或 πh11/2[541]3/2-  (νh11/2)2 可能组态也是πh11/2[550]1/2-  (νh11/2)2或 πh11/2[541]3/2-  (νh11/2)2 [1] L. Gu et al., Phys. Rev. C 83, (2011)

10 2. 带（2）、带（3）和带（4） 由ΔI=1的M1跃迁构成 没观测到带内ΔI=2的E2跃迁 类似带结构在这个核区多个核 中已经发现
被解释为具有γ = - 60˚的扁椭形 变带，是由一对h11/2中子顺排引 起的 扁椭形变带3条特点： 带内ΔI=1的M1跃迁强度要强于 ΔI=2的E2连接跃迁的强度 扁椭带的转动惯量的变化趋势 与长椭带转动惯量的变化趋势 不同 没有旋称劈裂现象

11 带(2)、带(3)和带(4)符合了扁椭带的第2个特点
转动惯量J 1随转动频率变化的曲线 带(2)、带(3)和带(4)符合了扁椭带的第2个特点

12 能量差值随自旋的变化曲线 旋称劈裂小 旋称劈裂大 带（2）和带（3）符合了扁椭带的第3个特点

13 带（2）和带（3）： 符合了扁椭带的所有特点 指定为扁椭形变带（ γ ~ -60°）， 是一对h11/2中子轨道的形状驱动效应 导致的 从系统学比较，带（2）带头能级 keV的可能组态： πg7/2  (νh11/2)2或 πd5/2  (νh11/2)2 与137La系统学比较 ，带（3）带头 能级 keV的可能组态： πg7/2 d5/2 h11/2  (νh11/2)2

14 [1] C. M. Petrache et al., Nucl. Phys. A 603, 50 (1996)
带（4）： 符合扁椭带的一些特点，在旋称劈裂 上表现出不同的特性，有明显的旋称劈 裂 Petrache等人[1]解释为具有三轴—扁 椭的形变，为 γ ~ - 90°的带 由带结构的相似性，带(4)也 应具有 三轴—扁椭的形变 带头能级 keV可能组态： πh11/2[505]11/2  (νh11/2)2 [1] C. M. Petrache et al., Nucl. Phys. A 603, 50 (1996)

15 IV. 总结与展望 新发现了39个新能级和44条新跃迁，扩展和新 建了4条集体带结构 带（1）被指定为退耦带
带（2）和带（3）为由一对h11/2中子轨道的形 状驱动形成的扁椭形变带（ γ ~ - 60°） 带（4）为三轴—扁椭形变带（ γ ~ - 90°） 这些集体转动带组态的指定还希望借助于理论 的计算来进一步进行支持。

16 谢谢！