Two-quasiparticle K-isomeric states in strongly deformed neutron-rich Nd and Sm isotopes: a projected shell-model analysis

Motivated by recent spectroscopy data from fission experiments, we apply the projected shell model to study systematically the structure of strongly deformed, neutron-rich, even-even Nd and Sm isotopes with neutron number from 94 to 100. We perform calculations for rotational bands up to spin I = 20 and analyze the band structure of low-lying states with quasiparticle excitations, with emphasis given to rotational bands based on various negative-parity two-quasiparticle (2-qp) isomers. Experimentally known isomers in these isotopes are described well. The calculations further predict proton 2-qp bands based on a 5(-) and a 7(-) isomer and neutron 2-qp bands based on a 4(-) and an 8(-) isomer. The properties for the yrast line are discussed, and quantities to test the predictions are suggested for future experiment.

Band properties of the transitional nucleus Pt-189

High-spin states in Pt-189 have been studied with the in-beam gamma-spectroscopy method via the Yb-176(O-18, 5n) reaction at beam energies of 88 MeV and 95 MeV. A new level scheme of Pt-189 has been established. Rotational bands based on the upsilon i(13/2)(-1), upsilon f(5/2)(p(3/2)) and upsilon i(13/2)(-2)upsilon f(p(3/2)) configurations, as well as several structures with irregular level spacings, have been observed. Properties of rotational bands have been analyzed in the framework of triaxial particle-rotor model. A gamma similar to -30 degrees triaxial shape and a near prolate shape have been proposed to the upsilon i(13/2)(-1) and uf(5/2)(p(3/2)) bands, respectively. Two Delta I=2 transition sequences with similar energies have been observed, and they have been proposed to be associated with the upsilon i(13/2)(-1)upsilon f(5/2)(p(3/2)) configuration. According to the relevant Nilsson orbitals, the bands built on the upsilon i(13/2)(-1)upsilon f(5/2)(p(3/2)) configuration could be interpreted as a pair of pseudo-spin partner.

缺中子奇质量数Au核高自旋态能级结构研究

利用能量为164-180MeV的35Cl束流，通过重离子核反应149Sm(35Cl,5n) 研究了179Au的高自旋态能级结构。实验进行了γ射线的激发函数、X-γ和γ-γ-t符合测量。基于实验测量结果，首次建立了179Au的1/2[660](πi13/2)转动带。结合已有的实验数据，着重讨论了奇-A Au核中1/2[660](πi13/2) 转动带的形变和带头激发能随中子数的变化。用能量为140MeV的29Si束流轰击159Tb金属靶，布居了183Au核的高自旋态。实验中要求至少有3个高纯锗和2个BGO探测器同时点火，在此符合条件下，记录高纯锗探测器探测到的γ射线的能量和相对时间、BGO探测到的γ射线的总能量和多重性。通过对实验数据的分析，扩展并更新了183Au的能级纲图。首次建立了183Au的πi13/2转动带的能量非优先带。分析并讨论了缺中子奇-A Au中πh9/2转动带的能量非优先带和πf7/2转动带间的相互作用

双奇核190Tl和146Tb高自旋态能级结构研究

本论文介绍了原子核高自旋态研究的一般概况及有关核模型，描述了在束γ谱实验的原理与技术、数据分析与处理方法，然后着重分析和讨论了双奇核190Tl和146Tb高自旋能级结构的特性。 利用能量为175和167MeV的35Cl束流，通过反应160Gd(35Cl,5n)研究了双奇形变核190Tl的高自旋能级结构。实验进行了γ射线的激发函数和各向异度、X-γ和γ-γ-t符合测量，建立了由πh9/2νi13/2扁椭球转动带和一个具有单粒子激发特征的级联组成的190Tl能级纲图。确定地指定了190Tl的转动带自旋值，首次发现了190Tl πh9/2νi13/2扁椭球转动带的低自旋旋称反转。基于双奇核Tl能级结构的相似性，重新指定了双奇核192-200Tl πh9/2νi13/2扁椭球转动带能级自旋值，澄清了二十多年来国际上一直没有解决的自旋值指定问题且在这些扁椭形变核中均出现了低自旋旋称反转。考虑了p-n剩余相互作用的2-准粒子—转子模型定性地解释πh9/2νi13/2扁椭球转动带出现的低自旋旋称反转现象。 利用118Sn(32S ,1p3n)反应研究了双奇球形核146Tb的高自旋态，建立了激发能达8.39 MeV的能级纲图，其中包括新发现的41条γ射线和新建立的27个能级，并指定了新发现能级的自旋值和部分能级的组态。146Tb81的低位激发态是二准粒子态，高位的激发态是四准粒子态，或二准粒子与偶偶核芯低位激发态的耦合，更高位的能级则是六准粒子态，甚至八准粒子态。利用经验壳模型对部分全顺排组态的激发能进行了理论计算

双奇核188Tl高自旋态能级结构研究

本论文首先介绍了在束谱学实验技术研究原子核高自旋态的基础理论知识，然后描述了实验数据的处理方法。在此基础上，详细分析并讨论了188Tl核高自旋态能级结构的性质。利用能量为170 MeV 的35Cl束流,通过157Gd(35Cl,4n)熔合蒸发反应研了188Tl的高自旋态能级结构。基于实验结果，建立了188Tl基于质子h9/2

187Pt的高自旋态能级结构研究

利用在束γ谱学技术和 173Yb(18O, 4n) 熔合蒸发反应研究了 187Pt 的高自旋态能级结构。在 78 和 85 MeV 束流能量下进行了X-γ-t和γ-γ-t符合测量。实验观测到基于νi13/2，ν7/2−[503]，νi213/2νj, ν3/2−[512] 和ν1/2−[521] 组态的转动带，并且利用推转壳模型(CSM) 和总Routhian面(TRS) 模型对这些转动带的带交叉，形状共存等性质进行了解释。总Routhian面(TRS)计算表明νi13/2转动带具有显著的负γ形变；负宇称带具有近似长椭球的形变。通过比较带内B(M1)/B(E2)比率的实验值和由 Dönau 和 Frauendorf 的半经典公式得到的理论值，发现ν7/2−[503] 转动带在低转动频率下的带交叉是由一对 h9/2 质子顺排引起的

165Er的高自旋态研究

利用能量为42MeV和45MeV的9Be束流轰击160Gd自支撑靶，通过160Gd(9Be,4n)165Er熔合蒸发反应研究了165Er核的高自旋态结构。基于实验测量结果，扩展了基于ν5/2−[523]和ν5/2+[642]准粒子组态的转动带，观测到了连接这两条具有不同宇称的转动带的强电偶极跃迁。利用跃迁分支比，提取了带间电偶极跃迁的约化跃迁概率，并讨论了强电偶极跃迁与八极关联之间的关系。提取了ν5/2−[523]和ν5/2+[642]转动带的顺排角动量和能级能量旋称劈裂值，并进行了简单讨论。 High-spin states of 165Er have been studied using the 160Gd(9Be, 4n)reaction at beam energies of 42 and 45 MeV. The previously known bands based on the ν5/2−[523] and ν5/2+[642] configurations have been extended to high-spin states, and electric-dipole transitions linking these two opposite parity bands were observed. Relatively large B(E1) values have been extracted experimentally from the branching ratios, and were attributed to octupole softness. Alignment and signature splitting in energies in the ν5/2−[523] and ν5/2+[642] bands have been extracted and discussed briefly. 熔合蒸发反应;高自旋态;电偶极跃迁;八极关联

原子核145Tb和157Yb的高自旋态能级结构研究

本论文分为两部分：1）利用能量为165 Mev的飞束流，通过熔合蒸发反应118Sn（32S，1p4n），用12套BGO（AC）HPGe探测器进行了γ射线的激发函数、X-γ-t和γ-γ-t符合测量。首次建立了由50个能级、81条γ跃迁组成的145Tb的高自旋态能级纲图。基于邻近N＝80同中子素能级结构的系统性，用弱祸合模型对145Tb的低位能级结构进行了解释。145Tb的低位能级可以看成是由一个hll尼价质子与偶偶核芯144Gd的2＋，4＋和3-激发态祸合而成。通过粒子一核芯相互作用计算很好地再现了145Tb的低位激发态。通过比较可知，（πh11/2⑧v-22+，4+）和（πh11/2×3-）多重态的激发能与相应核芯的激发态能量相差不大，这说明价质子与核芯的相互作用比较弱。本工作在多粒子壳模型组态基础上对145Th的更高激发态进行了深入讨论。为了使实验能级的组态指定更为直接方便，采用了参数无关的半经验壳模型计算。其结果清楚地揭示了球形核多准粒子的激发特性。通过与计算结果比较，明确地指定了晕态能级和部分非晕态能级的组态。 2）利用能量为90MeV的16O束流，通过144Sm（16O，3n）反应，用11套BGO（AC）HPGe探测器进行了长时间的γ-γ-t符合测量。基于γ-γ符合关系、γ射线的各向异性度和DCO系数的测量结果，首次建立了157Yb的高自旋能级纲图。确定了157Yb的13／2+同质异能态的激发能为530 keV。此同质异能态已经被前人指定，其激发能却一直未知。观测到了157Yb的vi13/2龙转动带。157Yb能级纲图中的角动量较低部分显示了轻微扁椭与长椭形变之间的共存。随着角动量增加，157Yb的vi13/2带逐渐损失其集体性，其能级结构演变为具有准振动的激发样式，最后被单粒子激发所取代。用TRs模型计算了157Yb的vi13/2转动带随着角动量增加的形状演变。计算结果很好地再现了实验观测。本工作表明，157Yb不但在核素图上连接了基态为球形（N＜87）和有明显长椭球形变（N＞87）的2组同位素，而且同时具有这2组同位素的结构性质。

双奇核168Ta高自旋能级结构研究

能量为140 MeV的27Al束流轰击145Nd氧化靶，通过145Nd (27Al，4nγ)168Ta熔合蒸发反应对双奇核168Ta的高自旋态进行了实验研究。扩展了基于πh11/2(9/2-[514])νi13/2(5/2+[402])和πd5/2(5/2+[402])νi13/2(5/2+[642])准粒子组态下的转动带能级纲图。根据实验测量结果，对两转动带的准粒子顺排特征作了分析。通过B(M1)/B(E2)的理论与实验值比较以及168Ta相邻双奇核能级间隔系统性，进一步确定了两转动带的准粒子组态和能级的自旋宇称

172Re的高自旋态研究

利用149Sm(27Al,4n)172Re反应产生并研究了双奇核172Re的高自旋态。实验中分别在130，135，140和150MeV束流能量下进行了激发函数测量，确立了最佳布居172Re核激发态的束流能量为130MeV。在130MeV能量下，进行了γ-γ符合测量。基于激发函数的测量结果和Kx-γ符合关系，指定了源于172Re的γ射线。通过分析γ射线之间的符合关系，建立了由6个转动带构成的172Re核的能级纲图。依据二准粒子Routhian的计算结果，以及B(M1)/B(E2)的实验提取值与理论值的比较，并结合相邻双奇核的带结构特征，给出了各转动带的准粒子组态。在推转壳模型框架下对转动带的顺排，动力学转动惯量进行了一些讨论

缺中子奇质量数Au核高自旋态能级结构研究

利用能量为164-180MeV的35Cl束流，通过重离子核反应149Sm(35Cl,5n) 研究了179Au的高自旋态能级结构。实验进行了γ射线的激发函数、X-γ和γ-γ-t符合测量。基于实验测量结果，首次建立了179Au的1/2[660](πi13/2)转动带。结合已有的实验数据，着重讨论了奇-A Au核中1/2[660](πi13/2) 转动带的形变和带头激发能随中子数的变化。用能量为140MeV的29Si束流轰击159Tb金属靶，布居了183Au核的高自旋态。实验中要求至少有3个高纯锗和2个BGO探测器同时点火，在此符合条件下，记录高纯锗探测器探测到的γ射线的能量和相对时间、BGO探测到的γ射线的总能量和多重性。通过对实验数据的分析，扩展并更新了183Au的能级纲图。首次建立了183Au的πi13/2转动带的能量非优先带。分析并讨论了缺中子奇-A Au中πh9/2转动带的能量非优先带和πf7/2转动带间的相互作用

双奇核190Tl和146Tb高自旋态能级结构研究

本论文介绍了原子核高自旋态研究的一般概况及有关核模型，描述了在束γ谱实验的原理与技术、数据分析与处理方法，然后着重分析和讨论了双奇核190Tl和146Tb高自旋能级结构的特性。 利用能量为175和167MeV的35Cl束流，通过反应160Gd(35Cl,5n)研究了双奇形变核190Tl的高自旋能级结构。实验进行了γ射线的激发函数和各向异度、X-γ和γ-γ-t符合测量，建立了由πh9/2νi13/2扁椭球转动带和一个具有单粒子激发特征的级联组成的190Tl能级纲图。确定地指定了190Tl的转动带自旋值，首次发现了190Tl πh9/2νi13/2扁椭球转动带的低自旋旋称反转。基于双奇核Tl能级结构的相似性，重新指定了双奇核192-200Tl πh9/2νi13/2扁椭球转动带能级自旋值，澄清了二十多年来国际上一直没有解决的自旋值指定问题且在这些扁椭形变核中均出现了低自旋旋称反转。考虑了p-n剩余相互作用的2-准粒子—转子模型定性地解释πh9/2νi13/2扁椭球转动带出现的低自旋旋称反转现象。 利用118Sn(32S ,1p3n)反应研究了双奇球形核146Tb的高自旋态，建立了激发能达8.39 MeV的能级纲图，其中包括新发现的41条γ射线和新建立的27个能级，并指定了新发现能级的自旋值和部分能级的组态。146Tb81的低位激发态是二准粒子态，高位的激发态是四准粒子态，或二准粒子与偶偶核芯低位激发态的耦合，更高位的能级则是六准粒子态，甚至八准粒子态。利用经验壳模型对部分全顺排组态的激发能进行了理论计算

双奇核188Tl高自旋态能级结构研究

本论文首先介绍了在束谱学实验技术研究原子核高自旋态的基础理论知识，然后描述了实验数据的处理方法。在此基础上，详细分析并讨论了188Tl核高自旋态能级结构的性质。利用能量为170 MeV 的35Cl束流,通过157Gd(35Cl,4n)熔合蒸发反应研了188Tl的高自旋态能级结构。基于实验结果，建立了188Tl基于质子h9/2

187Pt的高自旋态能级结构研究

利用在束γ谱学技术和 173Yb(18O, 4n) 熔合蒸发反应研究了 187Pt 的高自旋态能级结构。在 78 和 85 MeV 束流能量下进行了X-γ-t和γ-γ-t符合测量。实验观测到基于νi13/2，ν7/2−[503]，νi213/2νj, ν3/2−[512] 和ν1/2−[521] 组态的转动带，并且利用推转壳模型(CSM) 和总Routhian面(TRS) 模型对这些转动带的带交叉，形状共存等性质进行了解释。总Routhian面(TRS)计算表明νi13/2转动带具有显著的负γ形变；负宇称带具有近似长椭球的形变。通过比较带内B(M1)/B(E2)比率的实验值和由 Dönau 和 Frauendorf 的半经典公式得到的理论值，发现ν7/2−[503] 转动带在低转动频率下的带交叉是由一对 h9/2 质子顺排引起的