Fig. 1. Kvanttunnelprocessen för två-protonförfall. Upphovsman:SUN Lijie
Två-protonförfall är en kvanttunnelprocess. Tunnelsannolikheten beror på tillgänglig energi och höjden på Coulomb -barriären, vilket i sin tur beror på kärnkraftsladdningen Z (antal protoner). Två-protonemission är en typisk upplösningsprocess med tre kroppar, inklusive dotterkärnan och två protoner, där parningskorrelationer spelar en viktig roll. Därför, en detaljerad studie av två-protonsemission är av stor betydelse för att utforska det öppna kvantsystemet, parningskorrelationer och exotisk kärnstruktur.
Nyligen, forskare vid Institute of Modern Physics vid den kinesiska vetenskapsakademien (CAS) och deras medarbetare utförde mätningar för β-fördröjd två-protonemission (β2p) av proton dropplinjekärnan 27 S vid National Laboratory of Heavy Ion Research Facility of Lanzhou (HIRFL). För första gången, de har mätt proton-proton-vinkelkorrelationerna av 27 S β2p.
Forskare utvecklade en toppmodern detektionsgrupp för β-sönderfallsspektroskopi av kärnor långt bort från stabilitets dal. Denna matris består av tre dubbelsidiga kiselbanddetektorer, tre kvadrantkiseldetektorer och fem HPGe-detektorer av Clover-typ vid Radioactive Ion Beam Line i Lanzhou (RIBLL1), som kan användas för att mäta energierna, tid och positioner för de tunga jonerna och förfallna protoner.
En energitopp vid 6, 372 (15) keV med ett förgreningsförhållande på 2,4 (5)% identifierades som en två-protonövergång via det isobar-analoga tillståndet i 27 P till marktillståndet 25Al i β -sönderfallet av 27 S. Två-proton-vinkelkorrelationer av 27 S β2p mättes av kiselsystemet för första gången för att studera mekanismen för två-protonemission. Baserat på experimentella resultat och Monte Carlo -simuleringar, det visade sig att huvudmekanismen för utsläpp av β2p av 27 S är av sekventiell karaktär.
Resultaten publicerades i Fysisk granskning C den 15 juni.
Fig. 2. Fördelning av öppningsvinkeln för två protoner i förfallet av 27 S. Kredit:granskning C
