波兰科学院核物理研究所 11Be的延迟质子发射
11Be的中子晕基态经历β衰变到10B的激发态，刚好在质子衰变阈值之上
这种状态随后通过发射一个质子衰变为10Be
信用:IFJ潘 在波兰、法国和美国工作的波兰科学家解释了11Be中子晕基态神秘的β-延迟质子衰变
SMEC模型内的研究表明集体共振的存在，携带了附近质子衰变通道的许多特征，这解释了这种令人困惑的衰变
有人认为，这种近阈值共振态的出现是任何开放量子系统中的一种普遍现象，其中束缚态和非束缚态强烈混合
核聚集是亚原子物理学中最令人困惑的现象之一
这种结构的许多例子包括11Li原子核的基态，它有两个中子的晕，或者在12C的著名的霍耶共振，它在恒星中较重元素的合成中起着重要作用
阈值附近的窄共振是天体物理条件的基础，其中大多数反应发生在非常低的能量
对于这些状态，粒子发射通道可以有效地与其他类型的衰变竞争，例如光子发射
粒子发射阈值附近窄共振的广泛存在表明，这是开放量子系统中的普遍现象，在开放量子系统中，束缚态和非束缚态强烈混合，导致出现具有附近衰变通道特征的集体态
在最近发表在《物理评论快报》上的一篇论文中，来自波兰克拉科夫的IFJ·潘、法国卡昂的加尼尔和美国FRIB设施的物理学家对质子发射被11Be原子核弱束缚基态的衰变延迟给出了解释
在这个谜一样的两阶段过程的第一阶段，具有晕圈结构的11Be基态的中子衰变为电子、反中微子和质子，导致11Be基态转变为11B中的共振
在第二阶段，质子从这个共振(见附图)发射到10Be态
11Be中这种光晕衰变过程的可能性已经由11B中1/ 2+总角动量和宇称共振的存在所解释，这类似于附近质子发射通道的许多特征
11B中质子和氚发射阈值的接近性表明这种共振也可能包含氚团簇构型的混合物
“研究是基于嵌入连续体的壳模型(SMEC)进行的
粒子发射阈值附近的状态集体化的度量(核子、氘、α粒子等
)是关联能量，它是为SMEC的每个本征态计算的
竞争效应决定了最大集体化时的激发能量:耦合到衰变通道以及库仑和离心势垒
对于较高的角动量值(L>1)和/或耦合到带电粒子发射通道，相关能量极值高于该通道的阈值能量，”教授解释说
波兰科学院核物理研究所的亚采克·奥科洛维奇
在密歇根州立大学该小组的最新实验工作中，在11B中观察到质子从一个总角动量为1/2+或3/2+的状态发射，能量为11
425(20)兆电子伏和12(5)千电子伏的宽度，在11Be基态的衰变中被填充
在这个实验中提出的11B共振比质子发射阈值高197(20)千电子伏，比中子发射阈值低29(20)千电子伏
使用SMEC模型的理论研究包括壳模型的离散态中的有效核子-核子相互作用，以及描述离散束缚态和连续态中核子之间耦合的魏格纳-巴特利特相互作用
对11B中的π = 1/2+和3/2+状态进行了计算，以确定所提出的共振的最可能的角动量
壳层模型状态通过与质子和中子反应通道的耦合而混合
波函数的集体化仅在第三激发态1/2+被发现，其最大相关能量位于质子发射阈值之上142千电子伏
因此，结论是11B中的共振，在11Be基态的衰变中起中介作用，必须具有总角动量和宇称Jπ = 1/2+
11的窄5/2+共振
600(20)兆电子伏，略高于中子发射阈值，并因中子或α粒子的发射而分解，对10B中子俘获截面的值有显著影响
这个巨大的横截面表明，5/2+共振波函数通过耦合到附近的中子发射通道而被强烈修正
实际上，在SMEC模型计算中，在中子发射阈值附近有第六个5/2+态，它在L=2部分波中与[10B(3+) + n]5/2+通道强耦合
理论上确定的这种状态的最大集体化比中子发射阈值高113千电子伏，接近5/2+状态的实验能量
“我们研究了11Be在中子晕作用下β-p+衰变的令人困惑的情况
在SMEC模型内进行的分析证实了在质子发射阈值附近的11B内存在集体共振，并且有利于分配π = 1/2+量子数
这种共振的波函数类似于附近的质子发射通道
这意味着在这个过程中，β衰变可以解释为中子从11Be晕到11B共振的准自由衰变，其中单个质子与10Be核耦合
Jπ = 1/2+共振与通道[10Be + p]的相似性也解释了质子衰变的大光谱因子和这种状态的α衰变的非常小的部分宽度
然而，附近的Jπ = 3/2+态的性质可以用SMEC模型的第四个3/2+态来解释，它主要由α粒子的发射来衰变
这种状态与一个中子或质子的发射通道耦合不良
在中子发射阈值[10B + n]之上是5/2+共振，这对于10B中子俘获是至关重要的
SMEC模型第六个5/2+态的波函数在中子发射阈值附近显示出非常强的集体化，这是10B俘获中子的巨大观察截面的解释，”教授说
Okolowicz
围绕质子(中子)发射阈值出现集体质子(中子)共振的原因是与质子(中子)散射状态空间的L=0 (L=2)耦合
在这点上，11B的情况遵循了12C、11Li或15F中阈值状态的其他出色例子
在未来，10Be(p，p)10Be反应的实验研究将需要理解质子在11
425 MeV
为了更好地了解中子反应通道和相邻中子共振的性质，需要检查10B(d，p)11Be反应
此外，将需要大量的实验和理论分析来确定β-p+通道的分支比，因为目前建议的实验值比SMEC模型的预测值大2倍
未来的理论研究还应该解释L=0虚拟中子态对反应通道的影响[10B + n]
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
