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原子核禁戒α衰变性质的研究

作　者: 王艳召
导　师: 左维
学　校: 兰州大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 推广的液滴模型禁戒α衰变离心势能激发能半寿命分支比
分类号: O571.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

原子核的α衰变问题是量子势垒穿透问题。自α衰变现象发现以来,出现了解释它的许多理论模型。其中由上世纪80年代由G.Royer提出的推广的液滴模型（Generalized LiquidDrop Model）是成功解释α衰变的模型之一,该模型在解释允许跃迁的α衰变问题上取得了巨大成功。但是,很多原子核发生α衰变时,母核衰变到子核的激发态;有的母核尽管可以衰变到子核的基态,但是原子核初末态的自旋宇称不同。当原子核发生上述提及的α衰变时,α粒子要带走轨道角动量,称为禁戒跃迁。研究禁戒α衰变尤为重要,因为这种衰变往往与原子核的内部结构相联系。另一方面,当原子核衰变到子核激发态或子核基态转动带上时,激发能会影响原子核的α衰变。尽管GLDM模型在描述允许跃迁的α衰变问题上取得了巨大成功。但是,GLDM模型能否描述禁戒情况下的α衰变还是未知的,因此,为了研究禁戒情况下的α衰变,改进GLDM模型扩展其应用是十分必要的。为了研究禁戒情况下的α衰变,我们在GLDM模型框架下考虑了离心势能V_cen（r）和激发能E_I⁺^*的影响,对如下几个方面进行了研究:1.研究了满壳层附近禁戒情况下原子核α衰变的半寿命。对实验新观测到的天然放射性核素²⁰⁹Bi及中子数N=126满壳层附近α衰变核素半寿命进行了计算。通过和实验数据对比发现,理论计算结果成功地再现了核素的半寿命,验证了扩展的GLDM模型的对禁戒α衰变的适用性。对满壳层附近的禁戒α衰变的研究,将有助于进一步改进和完善GLDM模型以及将来准确预言禁戒α衰变的寿命。2.计算了形变偶偶核Ra—Cf0+→0+和0+→2+的α衰变的分支比,理论计算结果与实验数据符合得很好,并对未知偶偶核（Z=102—112）0+→0+和0+→2+的α衰变分支比做出理论预言。我们的计算结果支持了Sobiczewski等人提出的方法,即α衰变谱精细结构的测量是获取核形变信息的重要手段。3.计算了衰变到子核基态各个转动带和子核0+激发态的分支比,计算的对象为Hg—Fm的同位素链中的偶偶核,质量区域为180＜A＜202和A≥224。发现,理论结果与实验数据符合得很好,并对未知实验数据的核做出了理论预言,为将来的实验提供参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-13
  §1.1 研究原子核α衰变的意义  9-10
  §1.2 原子核α衰变研究进展  10-11
  §1.3 本文的主要研究方法和内容  11-13
第二章原子核a衰变的基本规律和理论  13-24
  §2.1 原子核α衰变的实验规律  13-17
    2.1.1 衰变能随原子序数Z和质量数A的变化  13-15
    2.1.2 衰变能随同位素的变化  15
    2.1.3 衰变能和衰变常量的关系  15-17
  §2.2 原子核α衰变的基本理论  17-24
    2.2.1 α粒子与原子核的相互作用和经典理论的困难  17-19
    2.2.2 α衰变的量子理论  19-22
    2.2.3 影响α衰变的因素  22-24
第三章推广的液滴模型(GLDM)简介与扩展  24-32
  §3.1 GLDM模型简介  24-30
  §3.2 GLDM模型的扩展  30-32
第四章计算结果与讨论  32-43
  §4.1 满壳层附近禁戒α衰变半寿命的研究  32-34
  §4.2 GLDM模型在形变核区的推广  34-37
  §4.3 衰变到子核激发态分支比的计算  37-43
第五章结论与展望  43-45
参考文献  45-48
近几年来的研究论文  48-49
致谢  49

原子核禁戒α衰变性质的研究

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