~9Li集团态研究
发布时间：2020-08-07 12:11
【摘要】：集团化是核多体系统中的一个重要现象。集团化现象是由原子核内集团动力学和平均场动力学共同作用的结果。近几十年来,对核结构及其反应机理的研究,尤其是对丰中子核和奇异弱束缚核的研究极大地促进了人们对原子核集团结构研究的兴趣。由于弱束缚核独特的量子多体性质,比如晕结构和集团结构,对原子核集团结构性质的研究吸引了广泛地关注。本文通过研究弱束缚核9Li在Pb靶上的破裂反应实验,首次观测到了9Li共振态的6He+t集团结构,这对研究这类弱束缚核性质具有非常重要的意义。我们通过对本次实验的分析,得到了峰位在9.8 Me V的一个宽共振峰,基于角关联分析得到的轨道角动量L=1,并通过CDCC(continuum discretized coupled channel)和GCM(generator coordinate method)计算确定了这个9Li的6He+t的集团结构共振态的自旋宇称为3/2—。通过MD(multipole-decomposition)分析得到一个与典型的单粒子单极跃迁强度相当的同位旋标量单极跃迁强度,证明了9Li在激发能为9.8 MeV处的6He+t集团结构的存在。本次实验是2014年7月在兰州放射性束流线(RIBLL)实验终端上完成的,通过能量为53.7 MeV/u的12C主束流与初级Be靶发生反应,产生次级碎片,经过RIBLL选择,我们得到了32.7 MeV/nucleon的9Li次级束。次级束流粒子由ΔE-TOF-Bρ方法辨别出来,并通过次级靶前的三块PPAC来检测次级束流的径迹以及得到在靶平面上的位置和束流方向。次级束9Li与厚度为526.9mg/cm2的天然Pb次级靶发生反应,反应产物由一套放置在靶后覆盖θ角从0o至10o的ΔE-E望远镜阵列测量并辨别。我们选择了9Li破裂成6He+t的两关联事件,并基于不变质量方法对这些事件进行重构得到了9Li的激发能谱,通过双高斯拟合我们发现了能量在9.8±0.2MeV和12.5±0.5 MeV的两个峰。为了研究9Li共振态的衰变性质及可能的集团结构,我们对在9.8±0.2 MeV处的峰进行了Breit-Wigner型共振拟合,得到了共振宽度为1.4±0.5 MeV。基于模型无关的角关联分析方法,我们确定了第一个共振峰激发态的轨道角动量,即为L=1。考虑到6He基态自旋宇称为0+,而t基态的自旋宇称为1/2—,因此9Li的6He+t集团共振态的自旋宇称为1/2—或3/2—。这与GCM计算结果一致,即第三个3/2—态和第二个1/2—态与第一个峰位(9.8 MeV)一致以及第二个5/2—态和第二个7/2—态与第二个峰位(12.5 MeV)一致。通过比较CDCC计算得到的各个分波微分破裂反应截面相对能量分布得到了对应于L=1的3/2—分波的截面分布明显高于其他分波的截面,且其峰位在相对能量Erel=2.0 MeV处,并与实验得到的峰值在2.2 MeV处的峰非常的接近,以及与GCM预言的第三个3/2—对应的相对能量一致。我们通过重构得到了9Li在Pb靶上的非弹性散射微分截面角分布,并与CDCC计算得到的破裂反应微分截面角分布进行比较,发现CDCC计算得到的微分截面角分布与实验数据也符合得很好。实验上探究从基态到激发态的单极跃迁模式是研究轻原子核在临界阈几个MeV以上集团结构形成的一个重要方法。我们通过MD分析得到了约化同位旋标量单极跃迁矩阵元M(IS0)的值为4.5±0.4fm2,这个不稳定核9Li激发到3/2—态的同位旋标量单极跃迁矩阵元,与典型的在12C、16O以及不稳定核12Be等激发到集团激发态的单极跃迁矩阵元相当。另外,根据GCM关于9Li基于6He+t集团图像的计算结果显示了一个值大约6 fm2的M(IS0),这与当前从实验上提取的结果基本一致。总之,通过本次实验研究,我们得出了9Li在激发能为9.8 MeV处存在6He+t集团结构共振态。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O571
【图文】：
图 1.2 (1) Ikeda α-集团临界图对丰中子核和奇异弱束缚核的研究极大地促进了人们对原子核集团结。由于弱束缚核独特的量子多体性质，像晕核[20]和集团核，对原子性质的研究吸引了世界范围内的广泛关注。更确切的说，在弱束缚核团化过程可以形成两中心和多中心的集团图像。这样的结构可以被分的概念所描述。价中子可以存在于分子轨道当中，类似于价电子存在分子轨道当中。对于在原子核中的情形，这些价中子可以使得不稳定态变得稳定。这些概念可以用来描述在原子核尺度内集团核芯之间交。例如，9Be 就有可能是由两个 α 集团核芯和一个价中子组成。值，不像在原子系统中那样，在核系统中不会出现在渐进中心有不同结中子。基于这种原子核多中心图像的结构很难用壳模型得到，即使是壳模型也很难很好地描述这类原子核。但是模型无关的像 AMD (Azed Molecular Dynamics)[21][22]这样的方法可以很好地描述这种结构实际上说明了分子集团结构的起源：核力被渗透在 α 集团的自旋-同
图 1.2 (2) 改进的 Ikeda 临界图于丰中子集团结构，在理论和实验两个方面都做了大量研究。这中在轻合区的原子核，像 Be 同位素、Li 同位素和 C 同位素等。的集团结构是一类新奇的结构。这是由于在这类核中剩余中子在扮演了重要的角色。研究发现有两类剩余中子的动力学过程。一围绕集团核芯的轨道运动。另一类是剩余中子集团化过程中形成结构。剩余中子围绕 α+α 核芯做分子轨道运动的图像能够很好地的基态和低激发态[25]。基于分子轨道模型的研究有两个代表性的两中心壳模型[26]。另一个是 LCCO (linear combination of cluster[27]。Kanada-En’yo 和 Horiuchi[28][29]基于 模型无关的‖AMD 用和相似的波函数对 Be 同位素和 B 同位素的计算验证了分子轨道模图 1.2 (3) 展示的是由 AMD 计算得到的在10Be、11Be 和12Be 中的本征态密度分布[22]。从此图中可以直观地看出集团核中集团化
学博士研究生学位论文9Li 集。在 Be 同位素当中，大多数集团态都有形变以及属于特定的转动带，基于分子轨道图像计算 Be 同位素的集团结构不同于稳定核的集团由于这种出现在 Be 同位素核中的价中子效应不会出现在稳定核中。集团态可以被 He+He 型的临界阈值深约束。剩余中子的吸引力可以约束。总之，价中子动力学的作用不仅可以用简单的粘合效应来提供团的约束而且当中子占据 轨道的时候有时可以加强 α-α 的集团。
本文编号：2783979
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O571
【图文】：
图 1.2 (1) Ikeda α-集团临界图对丰中子核和奇异弱束缚核的研究极大地促进了人们对原子核集团结。由于弱束缚核独特的量子多体性质，像晕核[20]和集团核，对原子性质的研究吸引了世界范围内的广泛关注。更确切的说，在弱束缚核团化过程可以形成两中心和多中心的集团图像。这样的结构可以被分的概念所描述。价中子可以存在于分子轨道当中，类似于价电子存在分子轨道当中。对于在原子核中的情形，这些价中子可以使得不稳定态变得稳定。这些概念可以用来描述在原子核尺度内集团核芯之间交。例如，9Be 就有可能是由两个 α 集团核芯和一个价中子组成。值，不像在原子系统中那样，在核系统中不会出现在渐进中心有不同结中子。基于这种原子核多中心图像的结构很难用壳模型得到，即使是壳模型也很难很好地描述这类原子核。但是模型无关的像 AMD (Azed Molecular Dynamics)[21][22]这样的方法可以很好地描述这种结构实际上说明了分子集团结构的起源：核力被渗透在 α 集团的自旋-同
图 1.2 (2) 改进的 Ikeda 临界图于丰中子集团结构，在理论和实验两个方面都做了大量研究。这中在轻合区的原子核，像 Be 同位素、Li 同位素和 C 同位素等。的集团结构是一类新奇的结构。这是由于在这类核中剩余中子在扮演了重要的角色。研究发现有两类剩余中子的动力学过程。一围绕集团核芯的轨道运动。另一类是剩余中子集团化过程中形成结构。剩余中子围绕 α+α 核芯做分子轨道运动的图像能够很好地的基态和低激发态[25]。基于分子轨道模型的研究有两个代表性的两中心壳模型[26]。另一个是 LCCO (linear combination of cluster[27]。Kanada-En’yo 和 Horiuchi[28][29]基于 模型无关的‖AMD 用和相似的波函数对 Be 同位素和 B 同位素的计算验证了分子轨道模图 1.2 (3) 展示的是由 AMD 计算得到的在10Be、11Be 和12Be 中的本征态密度分布[22]。从此图中可以直观地看出集团核中集团化
学博士研究生学位论文9Li 集。在 Be 同位素当中，大多数集团态都有形变以及属于特定的转动带，基于分子轨道图像计算 Be 同位素的集团结构不同于稳定核的集团由于这种出现在 Be 同位素核中的价中子效应不会出现在稳定核中。集团态可以被 He+He 型的临界阈值深约束。剩余中子的吸引力可以约束。总之，价中子动力学的作用不仅可以用简单的粘合效应来提供团的约束而且当中子占据 轨道的时候有时可以加强 α-α 的集团。
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 王鹏;~9Li结团结构的研究[D];西南大学;2018年
本文编号：2783979
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2783979.html
