原子核电转动到磁转动演化中的临界性质研究

电转动与磁转动是原子核两种完全不同的集体运动模式，它们可以同时存在于中等形变的原子核中。然而，无论是从实验上还是从理论上，都没有对原子核从电转动到磁转动的演化机理进行深入的系统研究，特别是对原子核处于从电转动到磁转动的临界状态时的核结构性质，了解甚少。本项目以原子核电转动到磁转动演化中的临界性质为研究课题，具有重要的物理意义。项目内容选择106Ag和107Ag为目标核，计划在北京串列加速器核物理国家实验室，通过60MeV 11B+100Mo反应，实验测量电转动、磁转动核态的能级寿命及其约化跃迁几率、电磁跃迁γ射线角关联，理论上发展三轴投影壳模型(TPSM)理论，通过实验数据与理论模型计算相结合，研究原子核从电转动到磁转动演化过程中的临界性质，揭示原子核两种基本转动模式之间演化与共存的物理机制，给出创新性的研究成果。

按照项目研究计划，完成了全部研究内容。通过46MeV和60MeV两个束流能量下 11B+100Mo引起的熔合蒸发反应，在中国原子能科学研究的HI-13串列加速器上分别完成了有关106Ag和107Ag的两次在束伽玛实验测量、数据分析及理论计算。获得了如下主要成果：1）采用多普勒位移衰减法(DSAM)，测量获得了106Ag磁转动带新的电磁跃迁数据，首次尝试性地获得了106Ag电、磁转动带间伽玛射线的角关联分布数据。研究发现，对106Ag原子核的不同激发模式，即电转动和磁转动，它们之间的转变是非常突然的，在一个自旋单元范围内就完成了激发模式的转变，12+以下的正宇称态是电转动态，而13+以上就变成了磁转动态。结合三轴投影壳模型（TPSM）计算对其磁转到电转动之间的突变给与了物理解释，即转动轴漂移。而引起这种转动轴突然漂移的物理机制值得进一步的实验与理论研究。2）得到了106Ag候选手征双重带的绝对B(M1)和B(E2)跃迁几率，实验结果显示了晕带和边带电磁跃迁几率明显不同。TPSM对其候选手征双重带的激发能、旋称S(I)和电磁跃迁几率比的理论计算结果很好地再现了实验结果。实验和理论分析表明，106Ag伙伴带没有表现出期望的手征性，而是内禀组态不同的两条转动带。3）辨认出了107Ag 的17条新γ射线，建立了107Ag新的能级纲图，观测到了107Ag一条新的转动带结构，可能与已有的一条转动带构成手征二重带。4）获得了107Ag高自旋态的电磁跃迁强度，结合其他实验数据及粒子转子模型的计算结果，证实了107Ag的正宇称晕带的高自旋态能级具有磁转动机制。5）建立了106Pd新的能级纲图，发现了近26条新的γ射线和17个新的能级，扩展了4条转动带结构，探究了106Pd原子核的振动与转动结构。相关阶段性研究成果及文章7篇已经发表在SCI专业期刊上。此外，还将有3篇文章即将发表，包括有关106Ag磁转动到电转动演化与转变的文章已经投稿PRC正在审稿阶段，而有关106Ag手征性的文章和107Ag磁转动带的文章正在撰写中。