CSR上测量53Co和53Fe同质异能态基态产额比

The isomeric ratio values for mirror nuclides 53Co and 53Fe will be measured using isochronous mass spectrometry at CSR. Measurement of isomeric ratio with isochronous mass spectrometry is different from traditional method which measures gamma decay of atom. Since the nuclide is bare, the internal conversion of isomer is forbidden and more accurate ratio can be obtained.With the experimental isomeric ratios, an assumption of the AA model, the evaporation of protons and neutrons is in equilibrium and angular momentum carried away can be neglected, can be tested. This will help us to understand the reason that theoretical predictions are not consistent with exprimental isomeric ratios.

基于大科学装置冷却储存环等时质量谱仪，测量78Kr碎片53Co和53Fe相同纵向动量下的J=19/2同质异能态和基态的产额比。本项目测量核处于全剥离状态，不同于将碎片植入靶中的测量方法，其能有效的屏蔽同质异能态内转换衰变道，从而得到更准确的同质异能态和基态产额比。利用实验测量的镜像核产额比，可以检验基于AA模型的碎片角动量分布理论的一个重要假设：蒸发过程中，质子和中子带走的角动量相同，且可忽略，从而理解长期以来理论预言的产额比和实验结果不一致的原因。

弹核碎裂反应被广泛地用于奇异核的产生，其研究的热点之一就是关于弹核碎片角动量的分布。实验上可以通过测量同质异能态产额分支比来研究弹核碎片角动量的分布。人们发现实验测量的同质异能态产额分支比和基于ABRABLA模型计算的结果不一致，其与同质异能态的自旋相关，对于高角动量，实验分支比总是大于理论计算的结果。为了研究角动量分布，在课题的支持下，我们升级改造了飞行时间探测器，提高了探测器的时间分辨和探测效率。随后利用兰州重离子冷却储存环大科学装置等时模式质量谱仪测量了500 MeV/u的78Kr在15 mm Be上弹核碎裂产生的53Fe和53Co镜像对核在不同动量下的同质异能态（自旋J=19/2）产额的分支比。实验结果表明在厚靶、大质量损失的实验条件下，同质异能态分支比基本不依赖于动量选择。实验测量的78Kr产生的53Fe同质异能态产额分支比，结合来自于其它实验，如58Ni，84Kr，112Sn产生的53Fe分支比，与ABRABLA理论模型计算的分支比做了比较。实验与理论的比较表明，对于同一自旋的同质异能态分支比，在较小的质量损失时实验分支比比理论的大，但随着质量损失的增大，两者的不同在减小。这表明以前发现的与自旋角动量相关的实验和理论的分支比偏差，还与质量损失相关。