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量化 $N=51$ 同中子异位素中的中子-质子相互作用:从 NEEC 候选 $^{93}$Mo 到 $^{99}$Cd

核理论 2025-07-21 v1

摘要

我们对 N=51N=51 同中子异位素 93^{93}Mo、95^{95}Ru、97^{97}Pd 和 99^{99}Cd 进行了壳模型分析,以量化中子-质子相互作用在塑造同核异能态的位置和半衰期中的作用。该研究的动机是 93^{93}Mo 中 21/2+{21/2}^+ 同核异能态的异常行为,它是电子俘获核激发(NEEC)的突出候选者,由于存在更高能级的 17/2+{17/2}^+ 态而缺少 E2E2 衰变分支,转而通过长寿命的 E4E4 同核异能跃迁进行衰变。采用一致的组态空间和经验导出的有效相互作用,我们提取并比较了四个 N=51N=51 同中子异位素的质子-质子和中子-质子矩阵元。我们的结果表明,中子-质子相互作用在 93^{93}Mo 中表现出明显的优势,与其相邻同位素——95^{95}Ru、97^{97}Pd 和 99^{99}Cd——形成对比,后者由于结构演化未出现类似的同核异能行为。这些发现表明,93^{93}Mo 中有利于 NEEC 的结构源于微妙的相互作用系统性,这种系统性并未在整个链中持续存在。我们发现,关键 NEEC 跃迁的 E2E2 强度相比先前估计的值降低了 40%。该分析为中等质量核中长寿命同核异能态的起源提供了微观洞察,并为在其他质量区域识别未来候选者以利用同核异能态的潜在储能能力勾勒了框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.14086,
  title  = {Quantifying neutron-proton interactions in $N=51$ isotones: from NEEC candidate $^{93}$Mo to $^{99}$Cd},
  author = {B. Maheshwari and P. Van Isacker and P. M. Walker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14086},
  year   = {2025}
}