《原子核高自旋态》PPT课件
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到更高的激发态和更高的自旋态。
七十年代，人们由晕谱的转动惯量出现回弯而
发现的普遍的“回弯现象”导致了高自旋态核物
理学的出现和发展。
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3
核谱学研究的三个主流方向
마스터 텍트 스타일을 편집합니다
둘째 수준
1셋.激째 수发준能自由度(高激发能)
2넷다.同째섯째수位준수준旋自由度(高同位旋)
示。所谓晕态是指同角动量下，能量最低的态， 这些态构成的线称为晕线(yrast line),如图4.8.2所示。
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마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
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10
5. 高自旋态中的回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
散, 受很强的Coriolis力作用, 角动量沿集体转动轴方向
(R)顺排, 急剧增大, 出现图示的回弯.
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마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
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高自旋及回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
셋째 수준
넷째3 7L 수 준1 i41 C 86 d151 S 18 b5n 다섯3 7째L 수1 i4 준1 C 86 d152 S 10 b3n
3 7L1 i41 C 84 d151 S 16 b5n
3 7L1 i41 C 84 d1 41 I94 n 3n
3 7L 1 i41 C 86 d 1 51 S 08 n 1p4n
图4.பைடு நூலகம்.1、回弯现象
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图4.8.2、晕线
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마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
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(2) 回弯机制
早期, B. Mottelson and J. Valatin提出, 对崩溃 (带Pa态7ir2마둘셋넷,i年n스째째째gF터C수수수.oS텍준준준rltilgea트,pp转hs스ee动n)타,s惯일a>n量을dc急편时R.剧집,S对합增im니关加o다n联.提受出扰, 回动弯, 超处导实态际是正 内部 다颇섯不째同수的준两个转动带的交义(band crossing), 一个 是基带, 内部核子配对, 小, J, EJ; 另一个是激发带S带(Superband)内部是高j低闯入轨道上一对核子拆
退激到基态。即所谓的重离子反应(HI,(xn,xp))。
熔合蒸发反应适用于缺中子核。熔合蒸发反应是
比较好的一种研究高自旋态的方法，最高可以获 得约60ℏ的角动量。
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7
120核区高自旋态实验研究
7Li轰击114,116Cd，束流能 量 分마别스为터4텍8和트3스0 타M일eV을。편집합니다
둘째 수준
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8
高自旋及回弯现象
19마71스年터A텍.Jo트hn스so타n等일을人편通집过합니160G 다d(,4反n)1应60D研y 究了 核 的둘1高6째0 D 自y수旋준态。他们在分析转动惯量 与转动角 频率
ω셋的째变수化준关系时，发现晕谱在I = 14+附近转动惯
量넷突째然수增준加，出现回弯现象(backbending)，这里 我다们섯给째出수另준一清晰的回弯现象的图，如图4.8.1 所
重다离섯째子수库준仑激发：通过长程电磁相互作用产生
非弹性散射，使靶核处于高自旋态。库仑激发容
易激发起集体运动，但是激发能不太高。适用于
稳定线附近的核，需要稳定的靶。
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6
高自旋及回弯现象
熔마合스蒸터发텍反트应스：타일用을加편速집到합一니定다 能量的重离子束流， 打둘在째靶수核준上,与靶核熔合产生复合核。复合核通过 蒸셋发째粒수子준（中子、质子或α粒子 ）可以退激掉大 部넷分째的수能준量，但发射的粒子不能带走很多角动量， 于다是섯形째成수具준有高自旋的剩余核，它通过级联跃迁
一般将原子核自旋量子数大于10的核态称为高自 旋态。
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2
从六十年代后期开始，由于重离子加速器的建
立，探测器技术、电子学技术和计算机技术的发
展，在衰变谱学(由原子核的自然衰变而得到能谱) 的基마础스上터逐텍渐트形스成타了일을一편个집新합的니研다究领域—现代核 谱学둘,째大大수준扩大传统核谱学研究的疆界。现代核谱 学一셋方째面수可준以通过某些核反应使人们观测到原子 核的넷多째种수激준发模式和多种退激模式，另一方面， 也可다以섯通째过수某준些反应将反应产物中的生成核布居
原子核的高自旋态
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1
高自旋态研究介绍
原子核具有的角动量称为原子核的自旋,属于原子 核重要的量子力学性质.实验上是从原子光谱存在超精 细结构发现的。
原子核是由核子组成的,每个核子有自旋,同时在核 内作复杂的相对运动,具有相应的轨道角动量,这些角 动量和原子核的集体转动角动量耦合,构成了原子核的 自旋。
3自旋自由度(高自旋)
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4
高自旋态的布居
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둘째 수준
1셋.째重수粒준 子多重库仑激发
2넷다.째섯重째수粒준수준子诱发裂变
3.重粒子融合蒸发反应
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5
高自旋及回弯现象
重 核마스裂터变텍：트应스用타重일核을 的편집自합发니裂다变，产生丰中子核
的둘高째自수旋준态。重核裂变同时能够产生大量裂变碎 片셋，째一수次준实验可以研究很多核的高自旋态，但是 这넷些째核수也준会在数据分析时互相干扰。
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5. 高自旋态中的回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
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(2) 回弯机制
早期, B. Mottelson and J. Valatin提出, 对崩溃 (带Pa态7ir2마둘셋넷,i年n스째째째gF터C수수수.oS텍준준준rltilgea트,pp转hs스ee动n)타,s惯일a>n量을dc急편时R.剧집,S对합增im니关加o다n联.提受出扰, 回动弯, 超处导实态际是正 内部 다颇섯不째同수的준两个转动带的交义(band crossing), 一个 是基带, 内部核子配对, 小, J, EJ; 另一个是激发带S带(Superband)内部是高j低闯入轨道上一对核子拆
七十年代，人们由晕谱的转动惯量出现回弯而
发现的普遍的“回弯现象”导致了高自旋态核物
理学的出现和发展。
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核谱学研究的三个主流方向
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둘째 수준
1셋.激째 수发준能自由度(高激发能)
2넷다.同째섯째수位준수준旋自由度(高同位旋)
示。所谓晕态是指同角动量下，能量最低的态， 这些态构成的线称为晕线(yrast line),如图4.8.2所示。
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5. 高自旋态中的回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
散, 受很强的Coriolis力作用, 角动量沿集体转动轴方向
(R)顺排, 急剧增大, 出现图示的回弯.
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高自旋及回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
셋째 수준
넷째3 7L 수 준1 i41 C 86 d151 S 18 b5n 다섯3 7째L 수1 i4 준1 C 86 d152 S 10 b3n
3 7L1 i41 C 84 d151 S 16 b5n
3 7L1 i41 C 84 d1 41 I94 n 3n
3 7L 1 i41 C 86 d 1 51 S 08 n 1p4n
图4.பைடு நூலகம்.1、回弯现象
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图4.8.2、晕线
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(2) 回弯机制
早期, B. Mottelson and J. Valatin提出, 对崩溃 (带Pa态7ir2마둘셋넷,i年n스째째째gF터C수수수.oS텍준준준rltilgea트,pp转hs스ee动n)타,s惯일a>n量을dc急편时R.剧집,S对합增im니关加o다n联.提受出扰, 回动弯, 超处导实态际是正 内部 다颇섯不째同수的준两个转动带的交义(band crossing), 一个 是基带, 内部核子配对, 小, J, EJ; 另一个是激发带S带(Superband)内部是高j低闯入轨道上一对核子拆
退激到基态。即所谓的重离子反应(HI,(xn,xp))。
熔合蒸发反应适用于缺中子核。熔合蒸发反应是
比较好的一种研究高自旋态的方法，最高可以获 得约60ℏ的角动量。
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120核区高自旋态实验研究
7Li轰击114,116Cd，束流能 量 分마别스为터4텍8和트3스0 타M일eV을。편집합니다
둘째 수준
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高自旋及回弯现象
19마71스年터A텍.Jo트hn스so타n等일을人편通집过합니160G 다d(,4反n)1应60D研y 究了 核 的둘1高6째0 D 自y수旋준态。他们在分析转动惯量 与转动角 频率
ω셋的째变수化준关系时，发现晕谱在I = 14+附近转动惯
量넷突째然수增준加，出现回弯现象(backbending)，这里 我다们섯给째出수另준一清晰的回弯现象的图，如图4.8.1 所
重다离섯째子수库준仑激发：通过长程电磁相互作用产生
非弹性散射，使靶核处于高自旋态。库仑激发容
易激发起集体运动，但是激发能不太高。适用于
稳定线附近的核，需要稳定的靶。
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高自旋及回弯现象
熔마合스蒸터发텍反트应스：타일用을加편速집到합一니定다 能量的重离子束流， 打둘在째靶수核준上,与靶核熔合产生复合核。复合核通过 蒸셋发째粒수子준（中子、质子或α粒子 ）可以退激掉大 部넷分째的수能준量，但发射的粒子不能带走很多角动量， 于다是섯形째成수具준有高自旋的剩余核，它通过级联跃迁
一般将原子核自旋量子数大于10的核态称为高自 旋态。
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从六十年代后期开始，由于重离子加速器的建
立，探测器技术、电子学技术和计算机技术的发
展，在衰变谱学(由原子核的自然衰变而得到能谱) 的基마础스上터逐텍渐트形스成타了일을一편个집新합的니研다究领域—现代核 谱学둘,째大大수준扩大传统核谱学研究的疆界。现代核谱 学一셋方째面수可준以通过某些核反应使人们观测到原子 核的넷多째种수激준发模式和多种退激模式，另一方面， 也可다以섯通째过수某준些反应将反应产物中的生成核布居
原子核的高自旋态
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高自旋态研究介绍
原子核具有的角动量称为原子核的自旋,属于原子 核重要的量子力学性质.实验上是从原子光谱存在超精 细结构发现的。
原子核是由核子组成的,每个核子有自旋,同时在核 内作复杂的相对运动,具有相应的轨道角动量,这些角 动量和原子核的集体转动角动量耦合,构成了原子核的 自旋。
3自旋自由度(高自旋)
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高自旋态的布居
마스터 텍트 스타일을 편집합니다
둘째 수준
1셋.째重수粒준 子多重库仑激发
2넷다.째섯重째수粒준수준子诱发裂变
3.重粒子融合蒸发反应
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高自旋及回弯现象
重 核마스裂터变텍：트应스用타重일核을 的편집自합发니裂다变，产生丰中子核
的둘高째自수旋준态。重核裂变同时能够产生大量裂变碎 片셋，째一수次준实验可以研究很多核的高自旋态，但是 这넷些째核수也준会在数据分析时互相干扰。
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5. 高自旋态中的回弯现象
마스터 텍트 스타일을 편집합니다 둘째 수준 셋째 수준 넷째 수준 다섯째 수준
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(2) 回弯机制
早期, B. Mottelson and J. Valatin提出, 对崩溃 (带Pa态7ir2마둘셋넷,i年n스째째째gF터C수수수.oS텍준준준rltilgea트,pp转hs스ee动n)타,s惯일a>n量을dc急편时R.剧집,S对합增im니关加o다n联.提受出扰, 回动弯, 超处导实态际是正 内部 다颇섯不째同수的준两个转动带的交义(band crossing), 一个 是基带, 内部核子配对, 小, J, EJ; 另一个是激发带S带(Superband)内部是高j低闯入轨道上一对核子拆