极缺中子Ac核的α衰变及ER-γ-α-γ符合测量的实验探索

摘要

兰州充气反冲分离器(SHANS)重点研究超重核的合成机制与衰变特性。目前，我们在此实验平台主要开展了Z=92附近缺中子核素合成及其衰变性质的实验研究。在谱仪终端，利用全熔合蒸发反应169Tm(40Ca,xn)209-xAc，合成极缺中子的Ac同位素核。熔合产物经过两个多丝正比室(MWPC)，注入到Si-BOX阻止探测器进行衰变测量。核素的鉴别采用注入核与其衰变产物间位置-时间关联的分析方法。
　　本研究将Eα=7.935(30)MeV，T1/2=11+21-4ms的未知α衰变指定给新核素205Ac；基于对约化α衰变宽度系统性的分析，认为该α衰变是从母核基态到子核基态的衰变，同时建议了205Ac的基态组态为π(h9/2)n9/2-。在兰州充气谱仪终端(SHANS)探索ER-γ-α-γ关联测量的实验方法。利用40Ca+natHf的弹靶组合，生成N=126附近已知的缺中子核素。通过α和γ的衰变谱学研究，鉴别出214，215Th，215Ac和210，212Ra的短寿命同质异能态。实验得到的结果与已知数据完全符合；此外，本实验也观测到了214Ac和215Th等核α衰变谱的精细结构，重复了已有的实验数据。此次实验结果表明了ER-γ-α-γ关联测量在SHANS上的成功应用，这为我们将来在该领域的研究提供了必要的科学技术条件。