Gamow-Teller 与 Fermi 跃迁强度函数综述

我们研究了 Gamow-Teller 激发中同位旋单态配对的温度效应。我们使用平均场壳模型中的空穴-粒子理论，采用单粒子-单空穴模型研究奇-偶同位素的 $\beta$ 衰变，并采用双粒子-空穴模型研究偶-偶和/或奇-奇同位素的 $\beta$ 衰变。我们的单粒子-单空穴模型的参考同位素为 \ce{^{15}O}、\ce{^{15}N}、\ce{^{17}F} 和 \ce{^{41}Sc}，而双粒子-空穴模型我们使用 \ce{^{16}N}（用于 $\beta^-$ 衰变）以及 \ce{^{56}Ni} 和 \ce{^{40}Sc}（用于 $\beta^+$/EC）。计算涉及评估 Gamow-Teller 和 Fermi 跃迁的矩阵元，然后计算 Gamow-Teller 和 Fermi 的约化跃迁概率，由此我们评估半衰期和强度函数 $ft$。结果与现有实验数据进行比较。对于单粒子-单空穴模型，我们发现与实验值存在偏差，这表明由于剩余核子-核子相互作用，该模型对基态偶-偶核的 $\beta$ 衰变无效。至于双粒子-空穴模型，我们计算了跃迁振幅，并由此计算出跃迁强度 $\log ft$ 值。我们发现实验与理论结果之间高度吻合。通过绘制温度与 $\log ft$ 值的关系，我们发现总体趋势是强度函数值随温度升高而缓慢下降。由于 $\log ft$ 强烈依赖于价核子的壳层组态，存在 $\log ft$ 的涨落。