Luận án tiến sĩ mật độ mức và hàm lực thực nghiệm của các hạt nhân ti49, v52, ni59

i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn đến Viện Năng lượng Nguyên Tử Việt Nam, Viện Nghiên cứu Hạt nhân, Trung tâm Đào tạo Hạt nhân tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian nghiên cứu để thực Luận án Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Đà Lạt, Phòng TC-CB, Khoa Vật lý, Khoa Kỹ thuật Hạt nhân tạo điều kiện tốt cho nghiên cứu, học tập công tác Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin gửi lời cảm ơn tới hai Thầy hướng dẫn TS Phạm Đình Khang PGS TS Nguyễn Đức Hịa tận tình giúp đỡ tơi từ bước xây dựng ý tưởng nghiên cứu, suốt q trình nghiên cứu hồn thiện Luận án Quý thầy ủng hộ, động viên hỗ trợ điều kiện tốt để tơi hồn thành Luận án Kính gửi đến q thầy lịng tri ơn người học trị Mong trí tuệ độ lượng quý thầy để hệ mai sau có hội tiếp cận lĩnh hội Xin cảm ơn PGS TS Lê Bá Dũng, nguyên Hiệu trưởng trường Đại học Đà Lạt ủng hộ tinh thần học tập cán bộ, tạo điều kiện thuận lợi công tác, cho phép tơi có hội tiếp tục nghiên cứu Xin cảm ơn TS Nguyễn Xuân Hải, người trực tiếp làm thực nghiệm, trao đổi, giúp đỡ chuyên môn Cảm ơn người bạn chân thành! Cảm ơn ThS NCS Đặng Lành góp ý, giúp đỡ chuyên môn động viên kích lệ tơi nghiên cứu khoa học ii Cảm ơn ThS NCS Phạm Ngọc Sơn, ThS Hồ Hữu Thắng khơng ngại khó khăn giúp đỡ tơi triển khai số thực nghiệm Tôi xin cảm ơn anh Phòng Vật lý – Điện tử tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu thiết bị có Cảm ơn Trung tâm Lị phản ứng hạt nhân tạo điều kiện thuận lợi để khai thác kênh thực nghiệm số Cảm ơn bạn nhóm nghiên cứu: Th.S NCS Trần Tuấn Anh, ThS NCS Nguyễn Văn Hải, ThS NCS Trương Văn Minh, NCS Mangengo Lumenganod trao đổi, thảo luận thẳng thắn vấn đề nghiên cứu Luận án Với tình yêu thương gia đình, xin gửi lời cảm ơn đến Ba, Mẹ - xin nhận nơi lòng người Cảm ơn chị, anh em động viên giúp đỡ công việc ngày Cuối cùng, cảm ơn vợ hai cho điểm tựa tinh thần lẫn vật chất để tơi toàn tâm thực Luận án Xin chân thành cảm ơn người! iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những nội dung luận án thực hướng dẫn khoa học trực tiếp TS Phạm Đình Khang PGS.TS Nguyễn Đức Hòa Mọi tham khảo dùng luận án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm cơng bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá có tơi chịu trách nhiệm hoàn toàn luận án Người cam đoan Nguyễn An Sơn iv MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 10 1.1 Phương pháp trùng phùng gamma-gamma 10 1.1.1 Quá trình phát triển phương pháp 10 1.1.1.1 Trên giới 10 1.1.1.2 Tại Việt Nam 14 1.1.2 Hệ đo thực nghiệm Viện NCHN 15 1.1.2.1 Hệ phổ kế trùng phùng gamma-gamma 15 1.1.2.2 KS3 LPUHNDL 18 1.2 Tình hình nghiên cứu hạt nhân 49Ti, 52V 59Ni 18 1.2.1 Hạt nhân 49Ti 18 1.2.2 Hạt nhân 52V 19 1.2.3 Hạt nhân 59Ni 20 1.3 Cơ sở lý thuyết tính tốn luận án 22 1.3.1 Cường độ dịch chuyển gamma nối tầng 23 1.3.2 Mật độ mức 24 1.3.2.1 Tổng quan phát triển lý thuyết mật độ mức 24 1.3.2.2 Mẫu khí Fermi dịch chuyển ngược công thức Gilbert-Cameron 26 v 1.3.3 Spin độ chẵn lẻ 28 1.3.4 Bậc đa cực, xác suất dịch chuyển, độ rộng mức hàm lực 31 1.3.4.1 Bậc đa cực xác suất dịch chuyển 31 1.3.4.2 Thời gian sống, độ rộng mức hàm lực 33 I.4 Kết luận chương 35 Chương hai TRIỂN KHAI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 36 Phần I HOÀN THIỆN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Phát triển hệ thống thực nghiệm 36 2.1.1 Cải tiến giao diện 36 2.1.1.1 Đánh giá thực trạng hệ đo 36 2.1.1.2 Chế tạo giao diện PCI 7811R 37 2.1.2 Thay đổi cấu trúc hệ thống che chắn, dẫn dòng nơtron 41 2.2 Xác lập tham số cho hệ trùng phùng gamma-gamma 42 2.3 Xây dựng hàm hiệu suất 43 Phần II NGHIÊN CỨU PHÂN RÃ GAMMA NỐI TẦNG CỦA CÁC HẠT NHÂN 49Ti, 52V VÀ 59Ni 46 2.4 Chuẩn bị bia mẫu 49Ti, 52V 59Ni 46 2.5 Thu thập số liệu phân rã gamma nối tầng 49Ti, 52V 59Ni 47 2.6 Xử lý số liệu thực nghiệm 49 2.7 Xây dựng sơ đồ phân rã xác định đặc trưng lượng tử 51 2.7.1 Xây dựng sơ đồ phân rã 51 2.7.2 Xác định đặc trưng lượng tử 52 2.8 Đánh giá xác suất hàm lực dịch chuyển gamma 53 2.9 Kết luận chương 55 vi Chương ba KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56 3.1 Kết hoàn thiện hệ thống thực nghiệm 56 3.1.1 Kết cải thiện giao diện 56 3.1.2 Kết phông hệ đo 58 3.1.3 Kết lựa chọn tham số cho hệ đo 60 3.1.4 Kết xác định hàm hiệu suất 62 3.2 Kết ghi nhận phổ tổng phổ nối tầng 64 3.3 Kết số liệu phân rã nối tầng 49Ti, 52V 59Ni 68 3.3.1 Năng lượng cường độ dịch chuyển nối tầng 68 3.3.2 Kết xếp dịch chuyển gamma nối tầng vào sơ đồ mức 73 3.4 Hệ số rẽ nhánh xác suất dịch chuyển điện từ 81 3.4.1 Hệ số rẽ nhánh 81 3.4.2 Kết tính xác suất dịch chuyển theo mẫu đơn hạt 86 3.5 Độ rộng mức, thời gian sống mức hàm lực 93 3.6 Kết luận chương 99 KẾT LUẬN CHUNG 101 CÁC CƠNG TRÌNH LÀM CƠ SỞ CHO LUẬN ÁN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP CHUẨN CÁC THAM SỐ TFA VÀ CFD CỦA HỆ TRÙNG PHÙNG GAMMA-GAMMA TẠI VIỆN NCHN 115 PHỤ LỤC KẾT QUẢ SUẤT LIỀU SAU KHI THAY THIẾT BỊ CHE CHẮN VÀ DẪN DÒNG KS3 120 PHỤ LỤC CÁC PHỔ NỐI TẦNG 126 PHỤ LỤC XÁC ĐỊNH SPIN VÀ ĐỘ CHẴN LẺ 135 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Sơ đồ nguyên lý hệ trùng phùng Hoogenboom thiết kế 10 Hình Hệ đo trùng phùng nhanh chậm Dubna 12 Hình Hệ trùng phùng nhanh chậm Hungary 13 Hình Sơ đồ khối hệ trùng phùng cộng biên độ Viện NCHN 14 Hình Hệ phổ kế trùng phùng gamma – gamma LPUHNDL 15 Hình Mơ tả phân rã gamma hạt nhân hợp phần 23 Hình Minh họa spin, chẵn lẻ bậc đa cực số dịch chuyển 30 Hình Bản mạch giao diện PCI 7811R 38 Hình 2 Sơ đồ phần cứng PCI 7811R 39 Hình Lưu đồ thuật tốn chương trình điều khiển viết cho giao diện 40 Hình Sơ đồ lắp đặt thiết bị bên KS3 42 Hình Hình ảnh bia mẫu 46 Hình Hình chụp hệ phổ kế trùng phùng gamma – gamma Viện NCHN 47 Hình Thuật tốn xử lý số liệu 49 Hình Mơ tả file lưu trữ mã biên độ 50 Hình 3.1 Giao diện chế độ MCA 57 Hình Giao diện chương trình chế độ trùng phùng 57 Hình 3.3 Phổ tổng Cl35(n, 2)Cl36 đo thử nghiệm với giao diện PCI 7811R 58 Hình Phổ phơng kênh sử dụng đetectơ GC2018, đo kênh mở lò hoạt động công suất 500 kW 59 Hình Phổ phông kênh sử dụng đetectơ EGPC20, đo kênh mở lị hoạt động cơng suất 500 kW 60 Hình Phổ thời gian 60Co (cửa sổ trùng phùng đặt 100 ns, ADC 1k) 61 Hình Phổ lượng hai kênh 62 Hình Hiệu suất ghi tương đối hai đetectơ 63 Hình Một phần phổ tổng 49Ti 65 Hình 10 Một phần phổ tổng 52V 65 Hình 11 Một phần phổ tổng 59Ni 66 Hình 12 Phổ nối tầng bậc hai ứng với đỉnh tổng 8142,50 keV 49Ti 66 Hình 13 Phổ nối tầng bậc hai ứng với đỉnh tổng 7310,68 keV 52V 67 Hình 14 Phổ nối tầng bậc hai ứng với đỉnh tổng 8999,14 keV 59Ni 67 Hình 15 Kết xếp sơ đồ mức 49Ti spin, độ chẵn lẻ mức 75 Hình 16 Kết xếp sơ đồ mức 52V spin, độ chẵn lẻ mức 78 Hình 17 Kết xếp sơ đồ mức 59Ni spin, độ chẵn lẻ mức 80 Hình 18 Xác suất dịch chuyển E1 49Ti từ Bn 87 Hình 19 Xác suất dịch chuyển E1 52V từ Bn 90 Hình 20 Xác suất dịch chuyển E1 59Ni từ Bn 92 Hình 21 Hàm lực chuyển dời gamma sơ cấp 49Ti từ mức 8142,50 keV mức trung gian 94 Hình 22 Hàm lực chuyển dời gamma sơ cấp 52V từ mức 7310,68 keV mức trung gian 97 Hình 23 Hàm lực chuyển dời gamma sơ cấp 59Ni từ mức 8999,14 keV mức trung gian 99 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Độ phổ biến đồng vị tiết diện bắt nơtron nhiệt đồng vị bia mẫu 46 Bảng 2 Giá trị tham số hệ đo chọn 48 Bảng Tỉ số đỉnh kênh trường hợp đo với 60 Bảng Hiệu suất tương đối đetectơ theo lượng 62 Bảng 3 Các tham số đỉnh tổng 64 Bảng Năng lượng cường độ dịch chuyển nối tầng tia gamma phản ứng 48Ti(n, 2)49Ti 68 Bảng Năng lượng cường độ dịch chuyển nối tầng tia gamma phản ứng 51V(n, 2)52V 69 Bảng Năng lượng cường độ dịch chuyển nối tầng tia gamma phản ứng 58Ni(n, 2)59Ni 71 Bảng Sắp xếp mức dịch chuyển nối tầng 49Ti 74 Bảng Sắp xếp mức dịch chuyển nối tầng 52V 75 Bảng Sắp xếp mức dịch chuyển nối tầng 59Ni 79 Bảng 10 Hệ số rẽ nhánh số mức hạt nhân 49Ti 82 Bảng 11 Hệ số rẽ nhánh số mức hạt nhân 52V 82 Bảng 12 Hệ số rẽ nhánh số mức hạt nhân 59Ni 84 Bảng 13 Xác suất dịch chuyển điện từ 49Ti từ Bn mức theo phản ứng 48Ti(n, 2)49Ti so sánh lý thuyết thực nghiệm 86 Bảng 14 Xác suất dịch chuyển điện từ 52V từ Bn mức theo phản ứng 51V(n, 2)52V so sánh lý thuyết thực nghiệm 87 Bảng 15 Xác suất dịch chuyển điện từ 59Ni từ Bn mức theo phản ứng 58Ni(n, 2)59Ni so sánh lý thuyết thực nghiệm 90 Bảng 16 Độ rộng, thời gian sống số mức thực nghiệm Hàm lực 49 Ti từ Bn mức theo phản ứng 48Ti(n, 2)49Ti 93 Bảng 17 Độ rộng, thời gian sống số mức thực nghiệm Hàm lực 52 V từ Bn mức theo phản ứng 51V(n, 2)52V 95 Bảng 18 Độ rộng, thời gian sống số mức thực nghiệm Hàm lực 59 Ni từ Bn mức theo phản ứng 58Ni(n, 2)59Ni 97 127 3389.66 (1.045%) I(%) 2498.55 (0.999%) 3026.62 (1.045%) 2000 3920.93 (0.999%) 3475.68 (2.175%) 2943.61 (2.175%) Hình 14 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 6761,08 keV 4000 E (keV) 1761.57 (10.203%) 12 1498.43 (10.203%) Hình 15 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 6419,04 keV 10 1674.45 (2.292%) 1585.44 (2.292%) I(%) 1400 1600 1800 E (keV) 2000 1000 2000 1600 3000 4000 1800 5000 6000 6875.09 (2.913%) 1400 6465.04 (4.324%) 6518.05 (3.700%) 5752.96 (9.461%) 1200 1793.47 (7.324%) 1381.42 (7.324%) 5892.97 (2.511%) I(%) 10 4884.85 (0.435%) 4993.86 (0.294%) 5142.88 (0.540%) 5211.89 (0.974%) 5516.93 (0.855) 5578.93(0.487%) 2101.51 (0.974%) 2169.51 (0.540%) 2317.53 (0.294%) 2427.55 (0.435%) 10 1558.44 (9.461%) 12 1418.42 (2.511%) 1000 1732.46 (0.487%) 1795.47 (0.855) 793.34 (3.700%) 845.64 (4.324%) 436.30 (2.913%) I(%) 128 Hình 16 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 3260,38 keV E (keV) 2000 Hình 17 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 3260,38 keV Phổ nối tầng 52V 7000 E (keV) Hình 18 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 7310,68 keV 1000 2000 3000 4000 6000 5000 6000 6875.09 (1.130%) 6518.05 (7.957%) 5000 6465.04 (1.229) 4000 5551.93 (0.732%) 5752.96 (1.569%) 3000 5142.88 (0.949%) 5211.89 (1.780%) 2000 4452.80 (0.581%) 1000 6875.09 (1.849) 5892.97 (1.317) 5211.89 (0.837%) 4884.85 (0.802) 4452.80 (0.871%) 3579 69 (0.625%) 3716.71 (0.625%) 2842.60 (0.871%) 2410.54 (0.802) 2083.50 (0.837%) 2710.58 (0.581%) 1401.42 (1.317) 823.35 (4.433%) 6465.04 (4.433%) 5516.93 (3.776) 5142.88 (3.382) 2146.51 (3.382) 1778.47 (3.776) 1953.49 (1.780%) 2021.50 (0.949%) 419.30 (1.849) 1410.42 (1.569%) 1612.45 (0.732%) 645.33 (7.957%) I(%) 698.33 (1.229) 295.28 (1.130%) I(%) 129 7000 E (keV) Hình 19 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 7293,52 keV 7000 E (keV) Hình 20 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 7162,83 keV I(%) 1000 2000 2000 3000 4000 3000 5000 4000 6000 5000 5516.93 (1.654%) 1000 5211.89 (1.262%) 6518.05 (0.978%) 5892.97 (0.41%) 5211.89 (1.669%) 1664.45 (1.669%) 5516.93 (4.012%) 1358.41 (4.012%) 4884.85 (0.954%) 982.37 (0.41%) 1307.41 (1.262%) 1634.45 (0.954%) 1002.37 (1.654%) 356.29 (0.978%) I(%) 130 7000 E (keV) Hình 21 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 6874,51 keV 6000 E (keV) Hình 22 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 6517,34 keV I(%) 10 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8121.52 (4.800%) 16 8533.53 (18.427%) 1000 7697.51 (1.705%) 6583.49 (0.934%) 500 4715.45 (0.927%) 4950.46 (1.147%) 5312.46 (0.751%) 5435.47 (1.177%) 5817.47 (1.290%) 3181.42 (1.290%) 3564.43 (1.177%) 3686.43 (0.751%) 4049.44 (1.147%) 4284.44 (0.927%) 0.02 1358.41 (0.018%) 1002.37 (0.025%) 793.34 (0.025%) 436.30 (0.018%) 0.03 2415.41 (0.934%) 18 465.37 (18.427%) 20 1302.38 (1.705%) 878.37 (4.800%) I(%) 131 0.04 0.01 0.00 1500 2000 E (keV) Hình 23 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 1793,38 keV Phổ nối tầng 59Ni 14 12 8000 9000 E (keV) Hình 24 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 8999,14 keV 132 6105.48 (4.341%) 5817.47 (5.016%) 2000 3000 5312.46 (1.280%) 3347.42 (1.280%) I(%) 2843.41 (5.016%) 2554.41 (4.341%) 4000 5000 6000 7000 E (keV) 6583.49 (2.474%) 3676.43 (1.280%) I(%) 1950.40 (2.474%) 4857 45 (1.280%) Hình 25 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 8660,04 keV 1500 3000 4500 6000 7500 E (keV) Hình 26 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 8533,53 keV 0 1000 1000 2554.41 (1.739%) 2000 2717.41 (2.974%) 2843.41 (2.367%) 2304.40 (2.579%) 1880.39 (2.237%) 1735.39 (2.388%) 1447.39 (2.388%) 1302.38 (2.237%) 878.37 (2.579%) 1993.40 (5.627%) 1188.38 (5.627%) 2016.40 (3.610%) 339.10 (2.367%) 465.37 (2.974%) 1703.39 (0.555%) 878.37 (3.610%) I(%) 1188.38 (0.555%) 339.10 (1.739%) I(%) 133 2000 3000 E (keV) Hình 27 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 3181,42 keV 3000 E (keV) Hình 28 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 2893,66 keV I(%) 1950.40 (4.540%) 1226.38 (2.739%) 1188.38 (2.739%) 878.37 (4.611%) 465.37 (4.540%) 1537.39 (4.611%) 134 0 500 1000 1500 2000 2500 E (keV) Hình 29 Các chuyển dời nối tầng ứng với đỉnh tổng 2415,41 keV 135 PHỤ LỤC XÁC ĐỊNH SPIN VÀ ĐỘ CHẴN LẺ  Với 49 Ti Hạt nhân 49Ti trạng thái có spin độ chẵn lẻ 7/2-, trạng thái hợp phần 1/2+ Như dịch chuyển lưỡng cực điện từ trạng thái hợp phần mức thấp có spin độ chẵn lẻ là: 3/2- 1/2-, xảy dịch chuyển hỗn hợp lưỡng cực từ tứ cực điện spin độ chẵn lẻ 3/2+ 1/2+ Kết thực nghiệm chuyển dời gamma nối tầng cho thấy mức sau mức dịch chuyển bậc từ Bn: 1381,42 keV, 1586,44 keV, 1723,46 keV, 3175,64 keV, 3428,67 keV, 3788,72 keV, 4221,77 keV, 4666,82 keV, 5115,88 keV Để xác định xác spin độ chẵn lẻ mức ta xét dịch chuyển sau, ý trạng thái 49Ti 7/2-; đồng thời quan tâm đến xác suất dịch chuyển điện từ theo mẫu đơn hạt để kết luận phù hợp Nếu mức có dịch chuyển trực tiếp mức dịch chuyển từ 3/2-  7/2- 1/2-  7/2- Trường hợp dịch chuyển từ 3/2- 7/2- chọn, dịch chuyển tứ cực điện E2 lưỡng cực từ M1 Như vậy, từ mức dịch chuyển bậc có dịch chuyển trực tiếp mức mức trung gian có spin độ chẵn lẻ 3/2- Thực nghiệm xác định mức sau có dịch chuyển trực tiếp là: 1381,42 keV, 1586,44 keV, nên spin độ chẵn lẻ hai mức 3/2- Cũng từ thực nghiệm mức 1723,46 keV, 3175,64 keV, 4221,77, 4666,82 keV, 5115,88 keV dịch chuyển trực tiếp mức 1381,42 keV (3/2-) Phân tích tương tự trên, đồng thời quan tâm đến xác suất dịch chuyển với phù hợp mẫu đơn hạt, mức có spin độ chẵn lẻ 1/2- 3/2- 136 Xét hai mức lại 3260,38 keV 3175,14 keV Đây mức dịch chuyển trực tiếp từ Bn Như spin độ chẵn lẻ hai mức 3/2và 1/2- Hai mức có dịch chuyển mức trung gian với spin độ chẵn lẻ mức trung gian 3/2- (các mức 1761,46 keV, 1586,44 keV 1381,42 keV) Như vậy, mức 3260,38 keV mức 3174,15 keV có spin độ chẵn lẻ 1/2- Hai mức lại 3428,67 keV, 3788,72 keV có dịch chuyển trực tiếp mức 1381,42 keV, nhiên xét theo xác suất chuyển dời điện từ dịch chuyển tia gamma từ Bn hai mức chuyển dời lưỡng cực điện mà chuyển dời hỗn hợp lưỡng cực từ tứ cực điện Nếu chuyển dời từ Bn hai mức chuyển dời lưỡng cực điện so sánh tỉ số xác suất chuyển dời lý thuyết thực nghiệm có độ vênh đến 11,23 lần, xem dịch chuyển từ Bn hai mức dịch chuyển hỗn hợp lưỡng cực từ tứ cực điện xác suất chuyển dời lý thuyết thực nghiệm gần Do vậy, phân tích trên, mức 3428,67 keV, 3788,72 keV có spin độ chẵn lẻ 1/2+ 3/2+ Mặc khác hai mức có chuyển dời trực tiếp mức 1381,42 keV (3/2-), hai mức ,67 keV, 3788,72 keV nhận giá trị spin 1/2+  Với 52V Hạt nhân 52V trạng thái có spin độ chẵn lẻ 3+, trạng thái hợp phần có mức kép với giá trị spin độ chẵn lẻ 3- 4- Như dịch chuyển điện lưỡng cực điện E1 trực tiếp từ trạng thái hợp phần mức thấp có spin độ chẵn lẻ khả dĩ: 2+, 3+, 4+ 5+; dịch chuyển hỗn hợp lưỡng cực từ tứ cực điện có spin độ chẵn lẻ khả dĩ: 2-, 3-, 4-, 5- Kết thực nghiệm cho thấy mức sau mức dịch trực tiếp từ Bn: 435,59 keV, 792,63 keV, 845,64 keV, 1417,71 keV, 1557,72 keV, 137 1731,75 keV, 1758,75 keV, 1793,75 keV, 2098,79 keV, 2167,80 keV, 2316,82 keV, 2425,83 keV, 2857,88 keV, 3730,99 keV Để xác định spin độ chẵn lẻ mức trung gian, việc xét xác suất dịch chuyển điện từ thực nghiệm so sánh phù hợp với lý thuyết cần thiết; đồng thời sử dụng số kết đả nghiên cứu 52V cơng trình trước spin độ chẵn lẻ mức thấp Xét dịch chuyển sau, mức có dịch chuyển trực tiếp mức dịch chuyển: lưỡng cực điện E1 dịch chuyển hỗn hợp lưỡng cực từ M1 tứ cực điện E2 Thực nghiệm xác định trường hợp dịch chuyển bậc hai nối tầng từ Bn mức gồm hai mức sau: 1557,72 keV, 1731,75 keV, 1758,75 keV 2316,82 keV Theo kết tính lý thuyết thực nghiệm xác suất dịch chuyển điện từ cho thấy dịch chuyển gamma mức 1731,75 keV dịch chuyển lưỡng cực điện; dịch chuyển gamma mức 1557,72 keV, mức 1758,75 keV mức 2316,82 keV dịch chuyển hỗn hợp M1 E2 Như mức có spin độ chẵn lẻ là: 1731,75 keV (2+, 4+), 1557,72 keV (2-, 4-), 1758,75 keV (2-, 4-) 2316,82 keV (2-, 4-) Bây ta xét mức lại theo thứ tự từ mức lượng thấp đến mức lượng cao Các nghiên cứu trước cho thấy mức 17,16 keV phát gamma mức dịch chuyển hỗn hợp M1 E2, spin độ chẵn lẻ mức 2+ Ở mức 22,29 keV dịch chuyển tứ cực điện E2, spin độ chẵn lẻ mức 5+ Xét mức 435,59 keV Dịch chuyển từ Bn mức 435,59 keV dịch chuyển E1, spin độ chẵn lẻ 2+, 3+, 4+ 5+ Các dịch chuyển từ mức 435,59 keV mức thấp dịch chuyển hỗn hợp M1 E2 Vì mức 17,16 keV 2+ mức 3+ Như mức 435,59 keV 138 nhận hai giá trị 2+ 3+ Có thể hoạ q trình dịch chuyển sau: 7310,68 3-, 4- 435,59 2+ , + 17,16 2+ 3+ Hình 30 Minh hoạ dịch chuyển mức 435,59 keV Tương tự mức 435,59 keV, dịch chuyển từ Bn mức 792,63 keV dịch chuyển E1, spin độ chẵn lẻ 2+, 3+, 4+ 5+ Các dịch chuyển từ mức 792,63 keV mức thấp dịch chuyển hỗn hợp M1 E2 Vì mức 435,59 keV 2+, 3+, 140,30 keV 1+, 22,29 keV 5+ mức 3+ Như mức 792,63 keV nhận hai giá trị 2+ 3+, mức 147,30 keV 4+ Có thể hoạ q trình dịch chuyển sau: 7310,68 3-, 4- 792,63 + , 3+ 436,34 147,30 22,29 + , 3+ 4+ 5+ 3+ Hình 31 Minh hoạ dịch chuyển mức 792,63 keV Áp dụng cách tính cho mức lại Kết spin độ chẵn lẻ mức sau: 845,64 keV (3+,4+), 1417,71 keV (2+,3+), 1793,75 keV (2+,3+), 2098,79 keV (2+,3+), 2167,80 kev (2+,3+), 2425,83 keV (2+,3+), 2857,88 keV 139 (3+), 3730,99 keV (3+) Hình 30, hình 31, hình 32, hình 33 hình 34 mơ tả số mức có dịch chuyển phức tạp 52V 7310,68 3-, 4- 1417,71 2+, 3+ 436,34 2+, 3+ 17, 16 2+ 3+ Hình 32 Minh hoạ dịch chuyển mức 1417,71 keV 7310,68 3-,4- 1793,75 2+,3+ 792,63 2+,3+ 436,34 2+,3+ 17, 16 2+ 3+ Hình 33 Minh hoạ dịch chuyển mức 1793,75 keV 7310,68 3-,4- 2098,79 2+,3+ 792,63 436,34 2+,3+ 2+,3+ 147,30 17,16 4+ 2+ 3+ Hình 34 Minh hoạ dịch chuyển mức 2098,79 keV 140  Với 59Ni Hạt nhân 59Ni trạng thái có spin độ chẵn lẻ 3/2-, trạng thái hợp phần 1/2+ Như dịch chuyển lưỡng cực điện từ trạng thái hợp phần mức trung gian có spin độ chẵn lẻ là: 3/2- 1/2- Kết thực nghiệm cho thấy mức sau dịch chuyển trực tiếp từ Bn: 465,61 keV, 877,62 keV, 1301,63 keV, 2415,65 keV, 2893,66 keV, 3181,67 keV, 3563,68 keV, 3686,68 keV, 4048,69 keV, 4140,69 keV, 4714,70 keV Thực nghiệm cho thấy có mức sau 465,61 keV, 877,62 keV, 1301,63 keV, 3563,68 keV, 4048,69 keV, 4714,70 keV có dịch chuyển trực tiếp mức Vì mức có spin độ chẵn lẻ 3/2-, nên có giá trị 1/2- mức chấp nhận Dịch chuyển từ Bn mức dịch chuyển lưỡng cực điện E1, dịch chuyển trực tiếp mức mức dịch chuyển hỗn hợp lượng cực từ M1 tứ cực điện E2 Các mức lại 2415,65 keV, 3181,67 keV, 3686,68 keV vừa có dịch chuyển trực tiếp mức bản, vừa có dịch chuyển nối tầng bậc hai mức Có thể mơ tả q trình dịch chuyển trường hợp Hình 35 3686, 68   3181, 67  2415,65  1/2-, 3/2- 465, 61   339, 27  J=? Ef 3/2- Hình 35 Mơ tả dịch chuyển số mức 59Ni Theo lý thuyết, bậc đa cực thấp thời gian sống mức ngắn lượng dịch chuyển thấp Kết đo đạc thực nghiệm cho thấy dịch chuyển dịch chuyển trực tiếp mức có cường độ bé 141 nhiều so với dịch chuyển trung gian, mức độ ưu tiên bậc đa cực tính cho dịch chuyển gián tiếp mức trung gian trước mức Nếu ta xét L = rõ ràng mức 2415,65 keV, 3181,67 keV, 3686,68 keV có spin độ chẵn lẻ 3/2- Dịch chuyển từ Bn mức dịch chuyển lưỡng cực điện E1, dịch chuyển từ mức mức dịch chuyển hỗn hợp lưỡng cực từ M1 tứ cực điện E2 Các mức trung gian 339,27 keV, 465,61 keV, 877,62 keV, 1188,38 keV, 1301,63 keV, 1447,39 keV có spin độ chẵn lẻ 1/2- dịch chuyển mức trung gian mức dịch chuyển hỗn hợp M1 E2 Bây ta xét hai mức lại dịch chuyển bậc trực tiếp từ Bn mức 2893,66 keV mức 4140,69 keV Mức 2893,66 keV mức 4140,69 keV dịch chuyển bậc trực tiếp từ Bn dịch chuyển E1 nên spin độ chẵn lẻ 1/2- 3/2- Ở mức có dịch chuyển hỗn hợp M1 E2 dịch chuyển trực tiếp mức có spin độ chẵn lẻ 1/2- (các mức trung gian 339,10 keV, 465,61 keV 877,62 keV, 1118,38 keV), mức 2893,66 keV mức 4140,69 keV 3/2- ... ghi 1.3.2 Mật độ mức 1.3.2.1 Tổng quan phát triển lý thuyết mật độ mức Mật độ mức hạt nhân định nghĩa số mức kích thích khoảng lượng Do vậy, gọi hàm mật độ mức phụ thuộc lượng ρ(E), số mức kích... ) (1 5) J M Trong thực tế, tính tốn mật độ mức dựa đặc điểm biết hạt nhân Các nghiên cứu xác định mật độ mức tiến hành vào cuối năm 30 kỷ trước việc đưa quan điểm xem hạt nhân chất khí Fermi... (1 11) Các kết tính toán lý thuyết so sánh với giá trị thực nghiệm cho thấy rằng, hạt nhân chẵn – lẻ tham số mật độ mức a phụ thuộc vào lượng kích thích E* Trong cơng thức tính mật độ mức theo