$\beta$ 延迟质子浪漫：对 $^{31}$Cl($\beta p \gamma$)$^{30}$P 衰变路径的首次探索
核实验
2026-05-11 v2 核理论
摘要
质子富集同位素的正电子衰变具有较大的 值，产生复杂的级联反应，常涉及各种辐射，包括质子和 射线。通常只能在单个实验中测量其中一种类型，这限制了衰变路径的准确性和完整性。以 Cl 为例，质子和 射线分别以详细方式被测量，但从未对质子- 关联性测得显著的灵敏度。本工作旨在提供 Cl 延迟质子衰变的详细测量，包括 -- 序列，提取 S 激发态的光谱信息及其 馈送情况，并与壳模型计算结果进行比较。提供 Cl 束的高速碎片化束流被沉积于 Gaseous Detector with Germanium Tagging (GADGET) 系统中。GADGET 的气相填满质子探测器用于探测 延迟质子，Segmented Germanium Array (SeGA) 用于探测 延迟 射线。发现了最多 20 条此前未观察到的 延迟质子跃迁，其中大多数跃迁将占据 P 的激发态。本文首次详细阐述 Cl()P 衰变路径，并发现与 S 激发能 MeV 范围内 Gamow-Teller 强度分布的理论计算结果得到了改善。本工作表明，能够对 延迟质子和 射线进行关联性探测，对构建与理论核结构计算相比较的正电子衰变路径至关重要。在某些方面，这种现象对于 延迟质子类似于正电子衰变 射线最初引入的浪漫效应。
引用
@article{arxiv.2510.04456,
title = {$\beta$-Delayed Proton Pandemonium: A first look at the $^{31}$Cl($\beta p \gamma$)$^{30}$P decay scheme},
author = {Tamas Budner and Moshe Friedman and Lijie Sun and Christopher Wrede and B. Alex Brown and David Pérez-Loureiro and Jason Surbrook and Alexander Adams and Yassid Ayyad and Daniel W. Bardayan and Kyungyuk Chae and Alan A. Chen and Kelly A. Chipps and Marco Cortesi and Brent Glassman and Matthew R. Hall and Molly Janasik and Johnson Liang and Patrick O'Malley and Emanuel Pollacco and Athanasios Psaltis and Jordan Stomps and Tyler Wheeler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.04456},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 13 figures