豐中子核12Be中單級躍遷的反常增強與分子集團結構
核物理與核技術國家重點實驗室關于豐中子核12Be的集團結構的研究成果,4月22日在線發表在《物理評論快報》[Phys. Rev. Lett.
112,162501(2014)],第一作者為葉沿林課題組的博士研究生楊再宏,通訊作者為葉沿林。
傳統穩定區原子核結構的基本圖像是平均場基礎上的獨立粒子運動,但在特殊條件下,也表現出集團結構自由度。而在遠離穩定線的區域,由于弱束縛和體積膨脹以及與連續态的耦合,集團或分子态結構呈現增強趨勢,這會引起原子核性質、對外作用和反應、理論描述等的根本性變化,也會影響到實際應用和對核天體演化路徑等的認識,因此受到廣泛關注。
由于多種自由度和結構形态的混合,實驗上準确識别集團結構十分困難,需要同時測定轉動慣量(激發能-自旋依賴關系)、集團衰變分支寬度、特征躍遷模式等。特别是近年提出的單極躍遷強度,成為識别集團結構的一個敏感觀測量。到目前為止,實驗上準确識别的核集團态還很少且集中在穩定核。葉沿林團隊近年來發展了獨特的零度測量技術,針對典型的豐中子核12Be開展了系統的測量和研究,同時測定了上述三個物理量,特别是首次在非穩定核中測定增強的單極躍遷強度,與GTCM模型的理論計算密切配合,清楚标識了非穩定核12Be中近阈激發态的分子集團結構,澄清了十幾年來的争論。
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圖:12Be中分子态自旋的确定和單極激發強度的提取。
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這是一項完全由國内的研究隊伍(beat365和中科院近代物理所的核物理實驗組)利用國内核物理大科學裝置(蘭州重離子加速器國家實驗室)完成的實驗工作。由于核物理實驗探測設備幾乎全部依靠自主研發,這項開拓性的研究工作經過了較長時間的積累,目前已經形成了紮實的自主研究的基礎,後續的系列研究工作正在展開。
研究課題得到了國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金、國家重點實驗室專項基金等的支持。文章鍊接:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.162501