超重核の殻構造の実験的解明

超重核壳结构的实验阐明

基本信息

批准号：
18740166
负责人：
浅井雅人
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

高エネルギー分解能α線微細構造測定法を開発し、ノーベリウム255のα崩壊核分光実験に適用した。線源-検出器間距離を離すことで、斜め入射の影響によるα線エネルギー分解能の劣化と、α線と内部転換電子が同時に検出器に入射することで生じるα線エネルギースペクトルの歪みを抑え、娘核の励起準位へ遷移するα線のエネルギーと強度を精度良く決定することができるようになった。この手法により、ノーベリウム255の娘核フェルミウム251の励起準位へ遷移するα線のエネルギーと強度を決定し、これまでγ線測定では観測することができなかったフェルミウム251の励起状態の回転バンド構造を初めて観測することに成功した。回転バンドの慣性モーメントの大きさや回転準位へ遷移するα遷移の抑止係数から、フェルミウム251の励起準位のスピン・パリティ及び中性子軌道配位を決定し、親核ノーベリウム255の基底状態のスピン・パリティ及び中性子軌道配位を決定した。この結果から、原子番号が94から102へと大きくなるにつれて、中性子数152に存在する変形閉殻のエネルギーギャップが大きくなることを明らかにし、ノーベリウムやフェルミウム同位体において最大になることが判った。この傾向は理論計算でも予想されていたが、エネルギーギャップの大きさの変化は予想よりも大きいことが判り、超重核の殻構造を理解する上で重要な実験データとなった。

我们开发了高能分辨率α射线精细结构测量方法，并将其应用于Nobelium-255的α衰变核光谱实验。通过增加源和探测器之间的距离，我们抑制了由于倾斜入射的影响而导致的α射线能量分辨率的恶化以及由于α射线和内转换同时入射而引起的α射线能谱的畸变准确测定跃迁到子核激发能级的 α 射线的能量和强度已成为可能。利用该方法，我们测定了跃迁到铌-255子核费米-251激发态的α射线的能量和强度，并确定了费米-251激发态的旋转能带结构，直到现在才首次成功观测到，无法通过伽马射线测量来观测。费米-251激发能级的自旋宇称和中子轨道构型由旋转能带惯性矩的大小和α跃迁到旋转能级的抑制系数以及基态的自旋宇称确定确定了母核 nobelium-255 的状态，并确定了宇称和中子轨道构型。结果表明，随着原子序数从94增加到102，中子数152处存在的变形闭壳层的能隙增大，并且在铌和镄同位素中最大。尽管这一趋势是通过理论计算预测的，但发现能隙大小的变化比预期的要大，为理解超重核的壳层结构提供了重要的实验数据。