N～20丰中子Al、Si、P和S同位素的中能库仑激发

基于兰州重离子加速器，通过40Ar碎裂反应，产生N～20的丰中子同位素Al、Si、P和S。利用兰州放射性束流线RIBLL分离目标核，分离后的中能产物传输到次级靶室后经厚的Au或Pb靶库伦激发和核相互作用激发到激发态，探测小角度（大碰撞参数）散射的激发（主要为库伦激发）产物及其退激γ射线。效率修正后的γ计数反映了实际发生的小角度库仑激发，与入射粒子和单位面积靶核数成正比，比例系数近似为小角度库仑激发截面。比较实验测量和理论计算的激发截面，提取约化跃迁几率，从电四极约化跃迁几率得到相关核的形变信息。依据约化跃迁几率，利用壳模型分析基态和激发态的组态。N～20丰中子Al、Si、P与S同位素处于反转岛和形变的N≈24 S与Ar之间，蕴含着丰富的结构信息。通过研究这些丰中子同位素的中能库仑激发，对于深入探索这一核区球形态和形变态之间共存、反转与演化的机制，丰富该核区原子核结构有着重要意义。

在课题11179016的支持下，我们搭建了可供放射性次级束流线（RIBLL1）终端使用的大型γ射线探测阵列（γ球），并配置了辅助设施，而且利用此γ球对37,39S的中能库仑激发进行了实验研究。首先，我们研制的γ球属于亚洲最大、最先进的γ射线探测阵列，荣获第五届“胡济民教育科学奖”。其次，我们执行了37,39S中能库仑激发实验，观察到较弱库仑激发γ射线。在对实验结果进行仔细分析之后，我们发现：RIBLL1 终端暴露在实验大厅，直接受到加速器所带来的大量中子辐照，中子打在Ge探测器上，导致原本较强的库仑激发γ射线大多湮没在Ge(n, n'γ)反应产生的γ本底下。因此，我们提出了实验条件的改进方案，设计带孔的石蜡箱来放置次级靶室，设计铅筒包裹γ探测器探头后塞入石蜡箱孔中使用，整个屏蔽加探测装置即将完成，完成后预期会成功用于库仑激发实验研究。同时，在本课题的支持下我们设计了中国科学院近代物理研究所在束γ新终端，该终端也将用于库仑激发实验研究。因此，我们成功地完成了基金课题11179016，并为今后的研究奠定了较坚实的基础。在本课题执行期间，发表SCI文章2篇。培养研究生2名、库仑激发方向青年研究骨干1名。