[论文解读] Partial level density of the n-quasiparticle excitations in the nuclei of the 39< A <201 region

A. M. Sukhovoj, В. А. Хитров|arXiv (Cornell University)|Dec 16, 2005

Nuclear physics research studies参考文献 14被引用 4

一句话总结

本研究通过拟合热中子俘获后的实验双步级联强度，在质量数范围 39 < A < 201 内提出了一种核能级密度模型。该模型将能级密度分解为 n-准粒子激发的分量贡献，从而获得集体增强因子和库珀对破裂阈值，实现了在不同自旋窗口内的精确能级密度预测，同时揭示了现有理论模型的局限性，并为实验探测核子关联提供了新机会。

ABSTRACT

Level density and radiative strength functions are obtained from the analysis of two-step cascades intensities following the thermal neutrons capture. The data on level density are approximated by the sum of the partial level densities corresponding to n quasiparticles excitation. The most probable values of the collective enhancement factor of the level density are found together with the thresholds of the next Cooper nucleons pair breaking. These data allow one to calculate the level density of practically any nucleus in given spin window in the framework of model concepts, taking into account all known nuclear excitation types. The presence of an approximation results discrepancy with theoretical statements specifies the necessity of rather essentially developing the level density models. It also indicates the possibilities to obtain the essentially new information on nucleon correlation functions of the excited nucleus from the experiment.

研究动机与目标

• 确定质量数 39 < A < 201 的核素中，n-准粒子激发对部分能级密度的贡献。
• 从实验级联数据中提取最可能的集体增强因子和库珀对破裂阈值。
• 利用实验约束的准粒子激发，建立在指定自旋窗口内预测能级密度的模型。
• 评估实验能级密度数据与现有理论模型的一致性，并识别关键差异。

提出的方法

• 分析热中子俘获后产生的双步级联强度，以提取能级密度和辐射俘获截面函数信息。
• 使用对应于 n-准粒子激发的分量能级密度之和，对观测到的能级密度数据进行拟合。
• 同时提取集体增强因子和下一个库珀对破裂的阈值能量。
• 采用包含所有已知核激发类型的模型概念，描述不同自旋窗口内的能级密度。
• 将实验结果与理论预测进行比较，以识别模型缺陷。
• 应用统计与拟合技术，从实验数据中确定模型参数的最可能值。

实验结果

研究问题

• RQ1 在质量数 A 介于 39 到 201 的核素中，n-准粒子激发对总能级密度的贡献是多少？
• RQ2 该质量区域能级密度的最可能集体增强因子是多少？
• RQ3 这些核素中下一个库珀对破裂的临界能量阈值是多少？
• RQ4 当前理论能级密度模型在多大程度上能再现双步级联实验数据？
• RQ5 通过此分析，可以从级联强度中提取哪些关于激发核中核子关联函数的实验信息？

主要发现

• 基于 n-准粒子激发的分量能级密度模型，成功描述了 A = 39–201 范围内观测到的能级密度。
• 能级密度的集体增强因子以高置信度被确定，表明激发态中存在显著的集体行为。
• 下一个库珀对破裂的阈值能量被提取为关键的实验参数。
• 实验数据与理论模型之间的差异表明，当前能级密度模型亟需重大改进。
• 研究结果为通过级联强度分析，实验探测激发核中核子关联函数开辟了新途径。