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項目名稱： 奇-奇核旋稱反轉規律的研究
推薦單位： 教育部
項目簡介： 本項目屬原子核物理的基礎研究，目的是揭示奇-奇核中旋稱反轉現象的基本規律。
我們認為：
1. 現有數據表明，旋稱反轉現象存在明顯的混亂狀況，應該把研究重點從獲取新數據轉向研究引起混亂的原因；
2. 轉動帶的帶頭自旋是影響旋稱反轉的關鍵數據，然而現有數據中，許多帶頭自旋是在缺乏充分實驗證據的情況下指定的，這些不可靠的帶頭自旋，很可能是引起混亂的主要原因；
3. 必須找到一種能夠對現有自旋進行重新指定的方法，以鑒別和改正被定錯的自旋。
據此，我們對A~160，A~130和A~170區等三個核區的旋稱反轉進行了系統的研究，揭示出如下規律：
1. 旋稱反轉只發生在低自旋區，即只存在低自旋旋稱反轉。原來低自旋反轉和高自旋反轉并存的混亂狀況，是由錯誤的自旋指定造成的；
2. 反轉點的自旋值隨中子數和（或）質子數的變化，呈現出一定的規律性，三個核區的規律各不相同。
在此過程中，我們共對21個奇-奇核的帶頭自旋進行了修改，并對7個核的旋稱反轉進行了實驗研究。
本成果的價值在于：
1. 它給理論研究提供了一個正確的出發點和檢驗理論成敗的客觀標準，推動了理論研究的發展；
2. 它給實驗研究提供了一個用于指定帶頭自旋的創新的能級系統學方法。
國際上最著名的三臺核結構研究裝置(歐洲的GASP-II和EUROBALL-IV以及美國的GAMMASPHERE)，共對4個核的修改后的自旋進行了實驗檢驗，結果證明我們所做的修改是完全正確的。成果發表以來的10年中，我們的研究結論、研究方法和新自旋值，得到了國內外同行的廣泛認同和引用。18篇SCI論文的SCI他引次數達到162次，其中兩篇代表性論文分別被引用46次和51次。
總之，依靠正確的研究路線、對現有數據中存在的問題的準確判斷和創新的能級系統學方法，在一個國際上已經研究了15年的領域中，我們率先揭示出了它的基本規律，推動了該領域的理論和實驗研究的發展。
本成果曾獲高等學校自然科學獎一等獎和吳有訓物理獎。
主要發現點： 1. 核心發現點
1) 揭示出了分別屬于A~160，A~130和A~170區的基于ph11/2+ni13/2，ph11/2+nh11/2和p1/2[541]+ni13/2組態的三類轉動帶共同遵守的旋稱反轉規律：
a) 三個核區的所有奇-奇核的相關轉動帶的旋稱反轉，都發生在低自旋區，即只存在一種旋稱反轉，即低自旋旋稱反轉。原來低自旋反轉和高自旋反轉兩類反轉并存，而且在核素圖上無規律出現的混亂狀況，完全是由錯誤的自旋指定造成的；
b) 隨著中子數和（或）質子數的變化，反轉點的自旋呈現出一定的規律性，三個核區的規律各不相同。
在揭示上述規律的過程中，我們用能級系統學方法共對A~160和A~130核區38個奇奇核中的21個核的轉動帶帶頭自旋做了修改，對7個核的旋稱反轉進行了實驗研究，其中4個實驗是為了提供新數據（Z = 71的160Lu，162Lu和164Lu以及Z = 73的166Ta），1個實驗是為了證明文獻中給出的綱圖是錯誤的，并用正確的綱圖取代了錯誤的綱圖（166Lu），另外兩個實驗是為了從實驗上證明，修改后的自旋是正確的（158Ho和124Cs）。（核結構，代表性論文1,2,3,4,5,6,7,8,10）
2) 提出了用于指定(assign)轉動帶帶頭自旋的能級系統學方法，這是我們的首創，在揭示旋稱反轉規律的過程中發揮了關鍵作用，它也可以普遍應用于其它核結構現象的研究中。（核結構，代表性論文1）
2. 其它重要發現點
R.Bengtsson等人關于旋稱反轉的理論曾預言：A~160區Z > 70的奇 奇核中不可能存在旋稱反轉，我們提供的新數據（Z = 71的160Lu，162Lu和164Lu以及Z = 73的166Ta）表明，Z > 70的奇 奇核中，不僅存在低自旋旋稱反轉，而且它們也遵循我們揭示出的規律。這表明，當時占主導地位的R.Bengtsson等人的理論是不成功的，我們的成果發表以來，已經很少有人再提及這個理論。（核結構，代表性論文1）
主要完成人： 劉運祚
指出不可靠的帶頭自旋，可能是引起旋稱反轉現象發生混亂的主要原因，并提出用能級系統學方法，并對不可靠的自旋進行鑒別和改正。
本人在該項研究中的工作量占本人工作量的85%，核心發現點1，2的主要貢獻者。
陸景彬
1. 用實驗方法，確定了158Ho和124Cs的暈帶帶頭自旋，支持了用系統學方法重新指定的自旋；
2. 用順排角動量相加性判據研究了124，126Cs的暈帶帶頭自旋，研究結果支持了用能級系統學方法對這兩個核的自旋所做的修改。
本人在該項研究中的工作量占本人工作量的70%，對核心發現點1的做出重要貢獻。
馬英君
1. 用順排角動量相加性判據確定了156Tb，158Ho，160Lu，168Ta暈帶的自旋，支持了用能級系統學方法給這四個核指定的新自旋值；
2. 與孫慧斌合作，首次建立起了奇-奇核160Lu的暈帶能級綱圖，并研究了它的旋稱反轉現象。
本人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%，對核心發現點1做出重要貢獻。
趙廣義
用實驗方法，證明了文獻中給出的166Lu的p1/2[541]+ni13/2帶的能級綱圖是錯誤的，并建立起了該轉動帶的能級綱圖，從而消除了在總結A~170區p1/2[541]+ni13/2帶的旋稱反轉規律中所遇到的主要障礙。
本人在該項研究中的工作量占本人工作量的70%，對核心發現點1做出貢獻。
孫慧斌
1. 與馬英君合作，用順排角動量相加性判據確定了156Tb，158Ho，160Lu，168Ta暈帶的自旋，支持了用能級系統學方法給這四個核指定的新自旋值；
2. 與馬英君合作，首次建立起了奇-奇核160Lu的暈帶能級綱圖，并研究了它的旋稱反轉現象。
代表性論文No. 6和主要論文No.4的第一作者。
本人在該項研究中的工作量占本人工作量的60%，對核心發現點1做出貢獻。
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