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B(E2)反常:核结构研究的大BUG (10)存在反常区么?

已有 1643 次阅读 2022-7-5 17:41 |系统分类:科普集锦

     166W,168,170Os,172Pt四个具有B(E2)反常的原子核的存在,一定会把我们的目光放在和它们具有相似性质的原子核上。上图列出了Yb、Hf、W、Os、Pt、Hg这些质子数临近的原子核,重点放在核子配对数为7、8、9的情况,当然可以更少。但是至今没有发现配对数为10的原子核具有这类反常。

    在这个表上,划错号的是没有反常的,划正确号的是已经发现有反常的,而剩下的都是实验上还没有确认的。根据现有的实验结果,很可能会有一个反常区,如果真是如此,那真是让人激动的发现。

    在讨论偶偶核的B(E2)反常的时候,实验上也对奇偶核进行了讨论,对前面的研究做了重要的补充。在2019年,Grahn等人对163W进行了实验讨论,发现它不存在B(E2)反常。    

    虽然没有反常现象,但是把这些结果放在一起的时候,就特别具有启发性。由下图可以看到,上小图是第一个2+态(奇偶核有相应的能级)的激发能量,能够看到这种变化基本上是连续的,但是从162W到164W的变化还是很大的,但是164W的数据误差比较大,163W的结果正好在中间,166W的能量比164W还要大一些。

        而跃迁强度比值B4/2的变化从下小图中就可以看到非常特殊了。最下边的小黑点就是166W,而它附近的167W就一下子变得正常了,这比看到168W的正常结果还让人惊奇。多了一个质子,这个结果就变得正常了,感觉就好像被施了魔法一般。我现在还无法讨论奇偶核,这是后边理论研究的一个重要的方向。

    再看163W,这个比值几乎达到了2,典型的球形核的标记!实验上需要继续测量162W和164W的结果,我怀疑164WB4/2可能依然很小,而162W的比值可能是一个大值!如果真实这样,真的太奇妙了。对这些核的进一步的实验探究毫无疑问是极其重要的。


    2021年,Grahn等人给出了Os的几个奇偶核的结果,第一次在奇偶核中发现了B(E2)反常,推动了该现象实验的进一步深入研究。
   

      在下图可以看到,169Os的比值是0.79,虽然没有168,170W那么小,这个结果依然是B(E2)反常的明确信号。所以把理论推向奇偶核变得非常重要。

         在我看来最重要的实验结果是2021年Grahn等人关于166Os的实验结果,它只是测量出了2+态的电偶级跃迁强度的结果,这个结果是一个非常小的7(2) W.u.。

        

          这个结果完全无法想象。前边我们已经知道,168W的2+态的跃迁强度是74(13),比166W的结果一下子大了10倍!而它们的能级变化几乎就是连续变化,这个结果对于壳模型提出了严重的挑战。对于这个核,质子数是76,价质子空穴数是6,中子数是90,价中子数是8,所以价核子数是14,核子配对数是7,任何的壳模型都是可以计算的。

    这里我们对实验结果做了所有有意义的补充,和讨论,目的就是说明,B(E2)反常不管是在实验上,还是在理论上,研究都是才刚刚开始的,后边需要有大量的工作展开,才能够真正的理解这个现象,从而改变我们对于传统核结构理论的看法,形成新的观点。



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1 杨正瓴

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