富中子核31Mg形状共存研究：自旋极化31Na的β-γ光谱探索

"这篇科学研究文章探讨了通过自旋极化的31 Na的β-γ光谱来研究富中子核31 Mg中的形状共存现象，特别是在与中子幻数N = 20相关的‘反转岛’区域内。该研究确认了31 Mg中五个正奇偶校验能级的自旋值，并提出了两个旋转带，即Kπ= 1/2 +和1 / 2-。实验结果与反对称分子动力学（AMD）和生成器坐标法（GCM）的理论计算进行了比较，揭示了31 Mg在低激发能区域中存在多种核结构共存的情况。" 文章详细介绍了对富中子核31 Mg的结构研究，这颗核位于与中子幻数N = 20相关的特殊区域，被称为“反转岛”。在这一区域内，通常观察到常规的壳模型预测被打破，导致不寻常的核性质。研究者利用自旋极化的31 Na放射性同位素，通过其β-γ衰变过程来探测31 Mg的激发态结构。这种技术能够提供关于核能级自旋和各向异性的重要信息。 在实验过程中，研究人员观察到了31 Mg中五个正奇偶校验能级的自旋值，这些值是通过分析β衰变过程中的各向异性确定的。根据这些自旋值和能级的能量，他们提出了两个不同的旋转带，分别对应于Kπ量子数为1/2 +和1/2 -的能级。这些旋转带可能反映了核的集体运动和角动量的分布。 为了深入理解这些发现，研究团队运用了反对称分子动力学（AMD）和生成器坐标法（GCM）的理论方法。AMD是一种描述核结构的量子力学模型，它考虑了核子之间的相对运动和它们的相对空间排列。GCM则是一种求解核薛定谔方程的方法，通过在配置空间中进行广义坐标平均来处理核的形状变化。将实验结果与这两种理论模型的计算结果对比，有助于揭示核结构的复杂性。 通过这种方法，研究发现31 Mg在低能激发态区域存在形状共存的现象，即多种不同的核结构在同一能量区域内同时存在。这种形状共存是核物理中的一个重要概念，它表明核可以同时具有多种形状，如球形、扁平形或梨形等。这一发现对于理解核的动态行为、壳模型的局限性和核的不稳定性质具有重要意义。 这项工作提供了关于中子丰富的31 Mg核的新见解，尤其是在“反转岛”区域内的核结构。通过对自旋极化31 Na的β-γ光谱的分析，科学家们能够揭示核结构的多样性，并通过与理论模型的比较加深了对核形状共存现象的理解。这项研究的结果为进一步探索核能区的奇异现象和核结构的复杂性提供了宝贵的实验数据和理论基础。