基于x射線和x射線的熔合蒸發(fā)反應(yīng)ec

基于x射線和x射線的熔合蒸發(fā)反應(yīng)ec

1束譜學(xué)中的子核驗證稀土層的核素（z.50，n.80）位于過渡區(qū)。理論上，這些核的基本狀態(tài)會發(fā)生永久性變形，從而預(yù)測四極變形2.0.3。為了研究這些核的變形，實驗科學(xué)家在該區(qū)域進(jìn)行了大量的輻射譜學(xué)研究。一般來說，在輻射譜學(xué)中，我們研究了核的高自相位數(shù)如何從高自相位變到低自相位。然而，關(guān)于低激發(fā)能低態(tài)態(tài)的識別，尤其是奇偶性核，我們的研究很少。因此，在本研究中，我們研究了130pm和128pr的ce=。130Pm和128Pr是β延發(fā)質(zhì)子先驅(qū)核,實驗測出它們的半衰期分別是2.2(6)和3.2(5)s.在束γ譜學(xué)已給出它們的子核130Nd和128Ce的能級圖.但130Pm的衰變以前從未研究過.128Pr的(EC+β+)衰變綱圖僅由6條γ射線組成,其中3條γ射線在128Ce在束γ譜測量時未被觀測到.這促使我們重新研究128Pr衰變,并建立它們的衰變綱圖.2實驗裝置和測點布置實驗是在中國科學(xué)院蘭州重離子加速器國家實驗室進(jìn)行的.由SFC加速器引出能量為220MeV的36Ar11+重離子束,穿過1.94mg/cm2厚的Havar窗,進(jìn)入充滿一個大氣壓氦氣的靶室,再經(jīng)過降能片使能量下降到171MeV,轟擊1.4mg/cm2厚的96Ru(豐度94%)同位素靶,靶襯為Al,厚度約300μg/cm2.在固定靶子的框架周圍安裝有水冷裝置.束流強(qiáng)度約為0.5eμA.核反應(yīng)產(chǎn)生的放射性產(chǎn)物在氦氣中慢化,再經(jīng)過氦噴嘴毛細(xì)管噴射到一個置于真空收集室內(nèi)的傳輸帶上.毛細(xì)管長6m,內(nèi)徑約為2mm.用PbCl2做添加劑,工作溫度為430℃.然后由快速帶傳輸系統(tǒng)把吸附在傳輸帶上的放射性產(chǎn)物周期性地送到屏蔽好的低本底區(qū)進(jìn)行物理測量.拉帶時間短于0.3s,測量時間為4和8s,收集時間與測量時間相近.一臺?30mm的平面型HpGe探測器放在帶子一側(cè),作為X(γ)探測器,兩臺同軸型高純鍺(HpGe)-GMX在帶子另一側(cè),約90°夾角,按這種方式進(jìn)行X(γ)-γ1(X)-γ2(X)符合測量.用一臺微機(jī)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)記錄X(γ)-γ1(X)-γ2(X)-t事件譜和單譜,于實驗后做離線分析,同時在實驗過程中也可以進(jìn)行在線監(jiān)測.3關(guān)于射線的條件在X-γ符合的總譜中,在X譜上以Nd-Kα-X和Ce-Kα-X開門,在γ譜中就得到與Pm,Pr核素相關(guān)的衰變γ射線,除了已知Pm,Pr同位素的γ射線外,還有未知的一些γ射線.由于130Pm和128Pr是奇-奇核,衰變的子核為偶-偶核130Nd和128Ce.它們的在束γ譜學(xué)給出2+→0+,4+→2+,6+→4+等γ射線的能量,因而在X開門譜中,很容易辨認(rèn)出這些γ射線.以這些已知γ射線開門,從γ-γ符合關(guān)系中得到與這些γ射線符合的強(qiáng)度較弱的γ射線.再用弱的γ射線開門,進(jìn)一步證實這些符合關(guān)系的存在.3.11衰期及基態(tài)的性質(zhì)圖1給出最強(qiáng)的γ射線(158.9keV)開門譜.除了在束γ譜已知的326.3和454.2keVγ射線外,還補(bǔ)充了4條γ射線,能量分別為547.2,787.4,793.4和1026.2keV,這些γ射線的強(qiáng)度均較弱.由158.9和326.3keVγ射線定出了130Pm的半衰期見圖2所示T1/2=2.6(2)s,與文獻(xiàn)值相符.這些γ射線的強(qiáng)度由測量的單譜給出.表1給出這些γ射線的能量、強(qiáng)度及它們的符合關(guān)系.圖3是首次建議的130Pm的衰變綱圖.QEC是Audi等給出的系統(tǒng)預(yù)言值.在綱圖右邊列出了各個態(tài)的能量、邊饋值IEC+β+及l(fā)ogft值.計算中用了Gove和Martin給出的值,其中IEC+β+值是上限,logft是下限.在所測能量范圍內(nèi)(約2MeV),大于1.1MeV屬于130Pm的γ射線未觀測到.但由于QEC值很大,有可能落到較高的激發(fā)態(tài)上.因此只能給出它們的上限和下限.按照β衰變的選擇定則,130Pm基態(tài)的自旋和宇稱可能是5+.然而高于2MeV的強(qiáng)γ射線可能退激到485.2keV2+態(tài)或939.4keV6+態(tài),但我們不可能觀測到.所以130Pm基態(tài)的自旋和宇稱也可指定為4+或6+,而6+的指定是與M■ller的宏觀-微觀模型所預(yù)言的值相符,它是由ν7/2和π5/2準(zhǔn)粒子組成.3.21u3000離子和能量的變化已知128Pr的衰變綱圖由6條γ射線組成.2+→0+,4+→2+,6+→4+態(tài)發(fā)射的γ射線為207.3,399.6,550.6keV,這3條γ射線在128Ce在束γ譜學(xué)中已給出;其余3條為592,799,873keV,其中799keVγ射線在綱圖上是一條虛線.我們在Ce-Kα-X開門的γ譜中沒有找到它們.與這兩條γ射線符合的是207.3keV的γ射線.圖4給出了所測的207.4keV開門的γ譜.除了511keV外,一共有11條γ射線與它符合.但592,873keV的γ射線并未出現(xiàn)在此符合譜上.這與在束γ譜學(xué)的觀測一致.由207.4keVγ射線定出的128Pr的半衰期(見圖5)T1/2=2.8(1)s,在實驗誤差范圍內(nèi)與以前的報道一致.表2列出128Pr衰變得到的γ射線的能量、強(qiáng)度和γ-γ符合關(guān)系.在圖6中建議了128Pr(EC+β+)的衰變綱圖.在圖中右側(cè)給出了各能級的能量及相對(EC+β+)的強(qiáng)度,以及l(fā)ogft值.其中QEC值是取自文獻(xiàn).計算中l(wèi)ogf值取自文獻(xiàn).在128Ce的低能區(qū),除了yrast帶的3個最低的成員外,在束γ譜中觀測到的1,2,6,8帶的帶頭均已看到.此外還觀測到能量為1052.7和1036.5keV的新低位態(tài).其中強(qiáng)的845.3keVγ射線是由1052.7keV的態(tài)退激到最低能量的2+態(tài).基于β衰變的選擇定則,我們不能把128Pr基態(tài)的自旋和宇稱指定為5+.等曾預(yù)言了這個值,并認(rèn)為128Pr基態(tài)是ν7/2和π3/2準(zhǔn)粒子組成的.因為2+,3+態(tài)或607.1keV的4+態(tài)的logft的值均小于6.00,所以128Pr基態(tài)的自旋和宇稱可能被指定為3+.在投影殼模型計算中,選取大的形變參數(shù)ε2=0.370和ε4=0.0228以及稍微弱的對參數(shù)G1=19.24MeV和G2=13.86MeV.計算給出128Pr基態(tài)的自旋和宇稱值為3+,它由ν1/2和π5/2準(zhǔn)粒子組成.對130Pm核,若取ε2=0.385,ε4=0.0247,計算給出130Pm基態(tài)的自旋和宇稱值為5+,是由ν1/2(411)和π9/2(404)準(zhǔn)粒子組成.它與已觀測到的γ射線確定的130Pm的基態(tài)的自旋和宇稱值5+符合.Lister等在研究輕稀土區(qū)的形變時,曾指出第一個4+態(tài)與2+的激發(fā)能的比,可以用來了解原子核形變的大小和類型.如果是完美的軸對稱的轉(zhuǎn)子,這個值是3.33.如果是不穩(wěn)定的形變核,則為2.5.而對球形振子則是2.0.128Pr,130Pm的子核是128Ce和130Nd.這兩個核素具有相同的中子數(shù)(