Gamma-ray Spectroscopy ofNeutron-rich 111 Mo, 85,87 Ge andSelf-Conjugate 88 Ru Far From Stability

• The neutron-deficient self-conjugate (N=Z) nucleus 8844 Ru 44 was populatedvia the heavy ion fusion evaporation reaction 54 Fe( 36 Ar, 2n) 88 Ru in an ex-periment performed at the GANIL accelerator laboratory in France. Usingthe AGATA γ-ray spectrometer together with ancillary detectors, promptγ − γ − 2n coincidence and charge particle anticoincidence analysis was per-formed for the low-lying energy spectrum of 88 Ru. The results confirm thepreviously assigned γ-ray cascade and extend it to the 14 + level. The levelscheme is consistent with a deformed rotational system. However, the rota-tional frequency of the alignment of the valence nucleons has a significantlyhigher value than what is predicted by theoretical calculations performedwithout isoscalar neutron-proton pairing. By including isoscalar pairing, anagrement is obtained with the experimentally observed delayed rotationalalignment.Excited states in the neutron-rich nuclei 109 Mo and 111 Mo were studiedfollowing nucleon knock-out reactions. Seven γ-ray transitions, some of themin prompt mutual coincidence, were identified for the first time in 111 Mo usingthe DALI2 and MINOS detector systems at the BigRIPS and ZeroDegree elec-tromagnetic fragment separator at the RIBF, RIKEN, Japan. Total Routhiansurface (TRS) and Particle-Plus-Rotor calculations have been performed toinvestigate the predicted shape coexistence and its effect on the structure ofnuclei in this region of the nuclear chart. Following the results of the calcula-tions, theoretical level schemes are proposed for positive and negative paritystates and compared with the experimental findings.Gamma-ray transitions have been identified for the first time in the ex-tremely neutron-rich (N = Z + 25) nucleus 87 Ge following nucleon knockoutreactions studied at the RIBF, RIKEN, Japan. Previously unknown γ-raytransitions between excited states in 85 Ge were also observed and placed ina tentative level scheme. The results are compared with large-scale shell-model calculations and potential energy surface calculations based on thetotal Routhian surface formalism. The neutron-rich titanium isotopes havebeen studied, and preliminary results are presented in this work. For the odd-even 57,59,61 Ti isotopes several gamma-ray transitions has been identified forthe first time. For the even-even isotopes 56,58,60 Ti the previously knowndecays from 2 + and 4 + spin-parity states, are confirmed with the currentpreliminary analysis.

• Den neutronfattiga atomkärnan 88 Ru, med lika antal protoner och neutroner,producerades genom fusion-evaporationreaktionen 54 Fe( 36 Ar, 2n) 88 Ru vid ett expe-riment som utfördes vid acceleratorlaboratoriet Grand Accélérateur National ďIonsLours (GANIL) i Frankrike. Den experimentella uppställningen bestod av gamma-spektrometern AGATA samt detektorsystem för detektion av neutroner och laddadepartiklar. Händelser bestående av prompta koincidenser av två gamma och två neu-troner och som är i antikoincidens med laddade partiklar analyserades för studier avlågt liggande energinivåer i 88 Ru. Resultaten konfirmerar den tidigare observeradegammakaskaden i 88 Ru och utökar kaskaden till en energinivå med spin och paritet14 + . Nivåschemat är konsistent med ett deformerat roterande system. Rotationsfre-kvensen för upplinjering av valensnukleonernas spin längs kärnans rotationsaxel äremellertid betydligt högre än vad som erhålls med teoretiska beräkningar gjorda utanisoskalära neutron-proton parkorrelationer. Genom att inkludera sådana parkorre-lationer erhålls en överensstämmelse med den experimentellt observerade fördröjdaupplinjerningen.Exciterade tillstånd i de neutronrika kärnorna 109 Mo och 111 Mo studerades ge-nom nukleon "knock-outreaktioner. Sju gammaövergångar, en del av vilka befannsvara i prompt koincidens med varandra, observerades för första gången i 111 Mo . Ex-perimentet utfördes med detektorsystemen DALI2 och MINOS och med de elektro-magnetiska fragmentspektrometrarna BigRIPS + ZeroDegree vid RIBF acceleratornvid RIKEN i Japan. Total Routhian Surface"(TRS) och partikel-rotor beräkningarutfördes för att undersöka den teoretiskt förutspådda samexistensen av olika kärnfor-mer och dess effekt på kärnstrukturen i detta område av nuklidkartan. Med hjälp avresultaten från beräkningarna kunde teoretiska nivåcheman för tillstånd med positivoch negativ paritet konstrueras, vilka jämfördes med de experimentellt observeradeenerginivåerna.För första gången observerades gammaövergångar i den neutronrika kärnan 87 Gegenom nukleon knock-out reaktioner vid experiment utförda vid RIBF, RIKEN. Ti-digare okända gammaövergångar mellan exciterade tillstånd i 85 Ge observeradesoch placerades i ett preliminärt nivåschema. Resultaten jämfördes med storskali-ga skalmodellsberäkningar samt med beräkningar av kärnornas potentialenergiytorbaserade på TRS-formalismen.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Subatomär fysik (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Subatomic Physics (hsv//eng)

Nyckelord

Atomic, Subatomic and Astrophysics

Atomär fysik, subatomär fysik och astrofysik

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)