中国科学院近代物理研究所科研人员利用中国原子能研究院的HI-13MV串列加速器的联合在束γ实验终端,研究了161Er核的高自旋态能级结构。研究成果已发表在Physical Review C 83, 034318 (2011)。
实验利用能量为86 MeV的16O束流,通过重离子熔合蒸发反应150Nd(16O, 5n) 布居了161Er核的高自旋态。采用由9套HPGe(BGO)探测器、两台平面型Ge探测器和一台Clover探测器组成的探测器阵列进行了X-γ-t 和γ-γ-t的符合测量。基于实验测量结果,将161Er核的转动带扩展到了较高自旋的能级,并且对基态带的分支进行了重要的修正;实验还观测到了9条连接正宇称带和负宇称带的E1跃迁。实验结果如图1所示。
实验发现,带2在带交叉之后发生了旋称反转。结合已有的实验数据,对160质量区奇A核3/2-[521]带的旋称反转进行了系统性的分析,发现旋称反转点随着质子数和中子数的增加呈现一定的规律性,如图2所示。另外,利用普适强度关系系统性地分析了N=93同中子异位素中的3/2-[521]带和5/2+[642]带间的相对增强的E1跃迁,提取了R(E1)值;发现R(E1)值在带交叉之前体现了角动量相关性;指出此质量区出现的相对增强的E1跃迁可能是由原子核八极关联引起的。
利用三轴粒子-转子模型分析了带1和带2的性质;发现当三轴形变参数和时,带1和带2的理论计算能级能量、旋称劈裂与实验值符合得比较好。指出带1近似于长椭形变,带2有一定的三轴形变。
图1 161Er核的高自旋态能级纲图
图2 159, 161, 163Er、159Dy、163Yb核中3/2-[521]带的旋称反转对比