【摘 要】
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在中子数N=126附近的轻锕系核区,α衰变是原子核主要的衰变模式之一。由于α衰变可以发生在母核与子核的不同能级之间,因此人们在实验上可以观测到α衰变能谱的精细结构。α衰变的精细结构直接反映了原子核内部分立的能级状态,是获取原子核结构信息的重要手段。本论文研究工作是在兰州充气反冲谱仪SHANS（Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure）上开
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
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在中子数N=126附近的轻锕系核区,α衰变是原子核主要的衰变模式之一。由于α衰变可以发生在母核与子核的不同能级之间,因此人们在实验上可以观测到α衰变能谱的精细结构。α衰变的精细结构直接反映了原子核内部分立的能级状态,是获取原子核结构信息的重要手段。本论文研究工作是在兰州充气反冲谱仪SHANS（Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure）上开展的。实验通过重离子熔合蒸发反应182W（40Ar,1p3n）218Pa和183W（40Ar,4n）219U,分别产生极缺中子核素218Pa和219U。目标核产生后从薄靶中反冲出来,在飞行中被充气反冲谱仪从大量的本底粒子中分离并传输到位于焦平面的探测系统中。探测系统对注入的反冲核和随后的衰变进行探测。探测器上产生的信号被一套以脉冲波形采样为特色的数字化电子学系统采集和处理,实现了对半衰期在微秒量级核素的α衰变性质的精确测量。在数据处理过程中,采用α-α和α-γ符合测量的方法对反应产物进行指认。对于218Pa,本工作将已知的α衰变分支指认为218Pa的基态衰变到子核214Ac的基态（5+）和激发态（4+）,澄清了之前文献中存在的指认争议问题。首次发现了具有α衰变性质的218Pa的同核异能态,其α粒子能量被确定为Eα=9691（15）keV、9596（21）keV,半衰期为T1/2=135-32+62μs。根据测定的α粒子能量,此同核异能态的激发能被确定为83（6）keV。为了解释N=127奇Z核低激发态的实验数据,采用了改进的Kuo-Herling相互作用的壳模型进行了理论计算。结合计算结果,指认218Pa基态和同核异能态的自旋宇称分别为8和1-,这一结论不再与其他N=127奇Z核保持一致。基于较高的统计量,219U已知的α衰变数据得到改善,其基态衰变到子核215Th基态的α粒子能量被确定为Eα=9763（15）keV,半衰期为T1/2=60（7）μs。首次发现了 219U两个新的α衰变分支,其能量为Eα=9246（17）keV、8975（17）keV。根据N=127偶Z核α衰变的系统性,指认它们分别是从219U的基态（9/2+）衰变到215Th的低激发态（5/2-）和（3/2-）。其中,（3/2-）的激发能被首次确定为803 keV。α衰变约化宽度的分析表明,219U的9/2+→3/2-衰变分支较容易发生,而9/2+→5/2-衰变分支在核结构上则具有一定的禁戒性。
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