A=190区丰中子核198,199Au核结构研究

Incomplete-fusion reaction induced by the weakly bound nuclei was first successfully used to study the high-spin states in the nuclei 193Ir、195Pt and 194,195Au with A=190 in our previous National Natural Science Foundation of China. In this project, we will continue using this reaction mechanism induced by the weakly bound stable nuclei 7Li to probe the structure of nuclei 198,199Au with A=190 on the neutron-rich side of stability. The facilities of Sector-Focusing Cyclotron at IMP in Lanzhou and HI-13 Tandem Accelerator at CIEA in Beijing allow for such investigations of excited states of slightly neutron-rich Au nuclei by using the standard in-beam gamma-ray spectroscopy techniques. One of our main focuses, for 198,199Au, is the study of the nonaxiality shapes and the shape-polarizing effects of individual single-particle orbitals, the role of the neutron degrees of freedom in Au isotopes, and investigation of the multi-quasiparticle isomeric states. All of the studies mentioned above will provide the first step towards a systematic study of the shape coexistence and shape evolution phenomenon in the A=190 transitional region. Our work will also provide important experimental data for understanding of the fusion mechanism with weakly bound projectiles 7Li.

在上一个基金的支持下，我们利用弱束缚核诱导的非完全熔合反应，实现了对A=190质量区193Ir、195Pt及194，195Au核的高自旋态研究。本项目将继续利用这一特殊反应机制，通过弱束缚核7Li诱导的非完全熔合反应，利用在束伽马谱学实验技术，在中科院近代物理所和中国原子能科学院的重离子加速器上，研究190质量区丰中子核198,199Au高自旋态能级结构。着重关注三轴形变、单粒子轨道的形变驱动效应及这些特征随中子自由度的变化规律，并寻找可能存在的同核异能态。这对深入系统地认识A=190过渡核区的形状共存及其演化等现象具有重要意义。本工作还将为研究弱束缚核7Li的熔合机制提供重要的实验数据。

缺中子核Au的同位素处于形变过渡区，这区间核的势能曲面对于γ形变非常软，处于不同轨道的价核子的极化驱动效应使核出现不同的形状，其形变表现出强烈的组态依赖及中子数相关性，较轻核的晕态主导形状具有非常好的长椭形变，随着中子数的增加，长椭变得非晕态并逐渐被扁椭形变所替代，有些核中则出现明显的三轴形变。对这一核区开展深入研究有助于我们理解原子核的形变及其演化、同核异能态、单粒子轨道的形变驱动效应等现象。本项目拟通过弱束缚核7Li诱导的非完全熔合反应，利用在束伽马谱学实验技术，在中科院近代物理所和中国原子能科学院的重离子加速器上，研究190质量区丰中子核198,199Au高自旋态能级结构。根据前期估算，本项目需要约150小时的束流时间，但北京串列加速器核物理国家实验室只批准束流60小时，兰州重离子加速器国家实验室未能批准实验束流，最终取消了实验计划。在本项目基金支持下，我们利用芬兰于韦斯屈莱大学K130回旋加速器提供的40Ar束流轰击100Mo靶，对136Nd核高自旋态进行了布局，实验发现了许多新的能带并进行指认，对136Nd核高自旋态单粒子轨道的形变驱动效应及集体转动激发有了很好的理解和认识。同时，我们利用基于兰州重离子加速器，通过9Be束流轰击181Ta靶，补充了9Be在库仑位垒附近与它的非完全熔合反应截面、完全熔合反应截面、特别是单中子转移的截面数据并与耦合道反应计算的理论值进行了比较。这些实验数据为系统性的研究弱束缚核的反应机制奠定了基础。