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$^{27}$S 的 β 衰变谱学

核实验 2019-06-19 v2

摘要

背景:β 衰变谱学为天体物理相关的热核反应速率提供了有价值的核物理输入,并对远离稳定线的壳模型理论提出了严格检验。目的:质子滴线核 27^{27}S 现有的衰变性质不足以约束 26^{26}Si(p,γ)27(p,\gamma)^{27}P 反应速率中关键共振的性质并探测可能的同位旋不对称性。27^{27}S 的衰变纲图复杂且远未被理解,这既推动了也对我们实验提出了挑战。方法:27^{27}S 离子被植入由高纯锗探测器环绕的双面硅条探测器阵列中,在其中同时测量了 β 延迟质子和 γ 射线。结果:测量了改进的光谱学性质,包括 27^{27}S 的精确半衰期、27^{27}S 的 β 衰变中布居的 27^{27}P 能级的激发能、β 衰变分支比、log~ftft 值以及 BB(GT) 值,并与 27^{27}Mg 镜像态及壳模型计算作了比较。本工作极大地拓展了先前已建立的 27^{27}S 衰变纲图。结论:获得了 27^{27}P 的精确质子分离能、3/2+3/2^+ 共振的能量以及 γ 与质子部分宽度之比,从而主要基于实验约束确定了 26^{26}Si(p,γ)27(p,\gamma)^{27}P 反应速率。还提供了观测到 27^{27}S 与 27^{27}Na 镜像衰变存在大同位旋不对称性的首个证据。考虑质子 1s1/21s_{1/2} 轨道弱束缚效应的壳模型计算能够重现实验光谱学信息。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.02987,
  title  = {Beta-decay spectroscopy of $^{27}$S},
  author = {L. J. Sun and X. X. Xu and S. Q. Hou and C. J. Lin and J. José and J. Lee and J. J. He and Z. H. Li and J. S. Wang and C. X. Yuan and D. X. Wang and H. Y. Wu and P. F. Liang and Y. Y. Yang and Y. H. Lam and P. Ma and F. F. Duan and Z. H. Gao and Q. Hu and Z. Bai and J. B. Ma and J. G. Wang and F. P. Zhong and C. G. Wu and D. W. Luo and Y. Jiang and Y. Liu and D. S. Hou and R. Li and N. R. Ma and W. H. Ma and G. Z. Shi and G. M. Yu and D. Patel and S. Y. Jin and Y. F. Wang and Y. C. Yu and Q. W. Zhou and P. Wang and L. Y. Hu and X. Wang and H. L. Zang and P. J. Li and Q. Q. Zhao and L. Yang and P. W. Wen and F. Yang and H. M. Jia and G. L. Zhang and M. Pan and X. Y. Wang and H. H. Sun and Z. G. Hu and R. F. Chen and M. L. Liu and W. Q. Yang and Y. M. Zhao and H. Q. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02987},
  year   = {2019}
}