138~162 Gd核的低能谱和电磁跃迁的相互作用玻色子模型.PPTVIP

* * 138~162Gd核的低能谱和电磁跃迁的相互作用玻色子模型 吕立君 张进富 赤峰学院物理系 ?一、引言 相互作用玻色子模型（IBM-1）[1~3]对原子核集体运动低能谱的描述是非常有效的，它把原子核满壳外的核子两两配对耦合成角动量分别为L=0和L=2的相互作用的s玻色子和d玻色子来处理,并且不区分质子玻色子和中子玻色子。人们对稀土区原子核的结构特性一直很感兴趣， 文万信、顾金南应用中子---质子相互作用玻色子模型用IBM2计算了B(M1, ) 的值,研究了 150- 154Gd 核混合对称态的特性，并发现该同位素核在形状变化上基本上表现为从振动过渡到转动，即从U(5)极限向SU(3)极限的过渡[4]. 梁世东、傅德基应用动力学群表示的生成坐标方法（DGR-GCM）在低激发近似下讨论了球形核和形变核，并给出了Gd同位素β-γ空间的势能图，表明Gd同位素的势能面是从球形过度到轴对称形变[5]。我们采用相互作用玻色子模型IBM-1研究了138~162Gd偶偶核的低能谱和电磁跃迁，应用一个U(5)→SU(3)的简化哈密顿量对138~162Gd偶偶核的低能谱和电磁跃迁作了较为系统的计算, 结果表明138~162Gd基本处于振动到转动区域，或者说它们是U(5)→SU(3)的过渡核,本文给出了计算结果并就此进行了讨论。 ? 二、哈密顿量 IBM 的普适哈密顿量包括七项, 在我们的计算中采用如下多极展开形式的简化哈密顿量[6] 其中 上述的符号的意义与通常的IBM文献相同。 哈密顿量包括三项，第一项是单粒子能量， 第二项是电四极相互作用，第三项是单极相互作用。 ， K， KL 是反应各项作用强度的参数。由于此哈密顿量是在U(5)基下对角化的， 项在此基下是斜对角的，它对自旋L相同的能级的贡献是一样的, 只是对L能级的一个修正项，所以当给定系统的玻色子数，上述哈密顿主要由两个参数 和K决定，而且能够描述U(5)→SU(3)的变化特点。如果， 此哈密顿简化为SU(3)哈密顿量； 如果K=0， 则它成为描述集体振动的U(5)哈密顿量。因此 决定了U(5)到SU(3)的变化趋势。 和 分别对应于振动和转动极限，一般情况下为介于两者的过渡区。在实际计算中，这些参数是可调的，使得能谱的理论值和实验值趋于一致。 三、计算结果和和讨论 表1列出了138~162Gd同位素核哈密顿量中有关参数。由表1可知所有核的参数变化相当平滑。在轻核区， 随着中子数的增加而增加，到144Gd达到最大；在重核区， 随着中子数的增加而减小。这反映了Gd同位素核激发态能量变化及核的形状共存特点，或者说反映了Gd同位素核从扁椭球向长椭球转化的趋势。另外 e2参数的变化也很小。 运用这些参数计算了每个核的能级和电四极跃迁值。 1 能谱 1．能谱 ? 图(1-12)和表3分别显示了138~162Gd核的理论和实验能谱的对比及B(E2)值的理论和实验数据[7]对比。 总体来看，理论值和实验值符合的很好，特别是基带，即使是较高的自旋态计算结果和实验结果也符合的较好。γ带和第一个β带计算结果和实验结果也符合的较好，各能级理论值与实验值的差别在预料之中，其原因是没有考虑多带耦合等因素。 对138Gd理论值与实验值符合的很好，在能量近于7.5Mev区域理论值与实验值符合的仅差200kev。 140-148Gd理论值与实验值符合的也很好，值得注意的是这四个核在基带都有一回弯，这可以通过龙桂鲁[8]提出的集体回弯机制得以解释。同时140,148Gd核的激发态上表现出了低能γ振动带（K=2）能谱中普遍存在的staggering现象。虽然实验结果也存在明显的staggering现象，但实验所观察到的能谱要比理论计算的结果均匀的多，在计算能谱140Gd中我们看到 与 ， 与 ， 与 的强烈简并，在148Gd中发现 与 ， 与 ， 与 的强烈简并。为解决这一问题IBM1中引入了核子相干对D间的三体相互作用[9]，在IBM2中，Sevrim A 等在原子核的哈密顿量