Universität zu Köln

Mücher, Dennis (2009). Dynamische Symmetrien von Atomkernen an Unterschalenabschlüssen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

In dieser Arbeit wurden die Einflüsse der Unterschalenabschlüsse bei Neutronenzahlen N=40 und N=56 auf die Kernstruktur der umliegenden Atomkerne untersucht. Der Schwerpunkt war hierbei der Kern 70Zn, der im Rahmen dieser Arbeit durch eine ganze Reihe von Experimenten untersucht wurde. Es wurde zunächst ein Photonenstreu-Experiment an der Universität Stuttgart durchgeführt, um die Lebensdauer des 2+2-Zustandes in 70Zn zu überprüfen. Des Weiteren wurde 70Zn mit monoenergetischen Neutronen an der University of Kentucky untersucht. Diese Messung konnte viele entscheidende Korrekturen im tiefenergetischen Termschema von 70Zn anbringen und zeigt generelle Probleme bei den bekannten experimentellen Daten der Zink-Isotope auf. Weiterhin wurden an der Yale University mit der Methode transienter Magnetfelder magnetische Momente kurzlebiger Zustände in 70Zn vermessen. Als Konsequenz dieser Resultate wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass der Kern 70Zn durch einen F-Spin-symmetrischen IBM-2 -Hamiltonian in der dynamischen Symmetrie U(5) beschrieben werden kann. Es wurde eine neue Deutung für das ungewöhnliche energetische Verhalten der Zustände 0+2 und 2+3 gegeben. Für den Zustand 2+3 wurde dabei das Zerfallsverhalten als Signatur der Proton-Neutron gemischt-symmetrischen Anregung 2+1,ms gedeutet. Weiterhin wurden Kandidaten für gemischt-symmetrische Zustände höherer Phononenordnung vorgestellt. Hier konnten Effekte von starken Zustandsmischungen nachgewiesen werden. Das ungewöhnliche Verhalten der 2+1,ms-Zustände in den gerade-gerade Zink-Isotopen wurde als Brechung der F-Spin-Symmetrie beim Übergang in ein Isospin-symmetrisches System gedeutet. Es wurden ebenfalls Experimente mit radioaktiven Ionen-Strahlen der Kerne 88Kr und 92Kr vorgestellt um den aktuellen Stand der Entwicklung dieser Technik aufzuzeigen. Es wurde gezeigt, welche Aufgaben angegangen werden müssen, um in Zukunft die Spektroskopie gemischt-symmetrischer Anregungen mit radioaktiven Ionen-Strahlen möglich zu machen.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Dynamical Symmetries of Atomic Nuclei at Subshell Closures English
Translated abstract:	Abstract Language Within this thesis the influence of subshell closures at neutron numbers N=40 and N=56 upon nuclear strucure was examined. The work was focussed on the nucleus 70Zn that has been studied by a series of experiments. Firstly a photon-scattering experiment was performed at the University of Stuttgart in order to revise the lifetime of the 2+2 state in 70Zn. Furthermore 70Zn was measured using monoenergetic neutrons at the University of Kentucky yielding many decisive corrections to the low-energy level scheme. In addition, magnetic moments of short-lived states were investigated with the method of transient magnetic fields. As a consequnce of these results it was shown that the nucleus 70Zn can be described within the F spin symmetric dynamical symmetry U(5) of the IBM-2. A new interpretation was given for the inconvenient behavior of the 0+2 and 2+3 level. The 2+3 state was proposed as the mixed-symmetry state 2+1,ms. Furthermore candidates for the mixed-symmetry states of higher phonon order were presented. It was shown that strong mixing of the involved states occurs. The exceptional behavior of the 2+1,ms states in the even-even zinc isotopes was interpreted as a breaking of the F spin symmetry at the transition to an isospin symmetric system. Experiments with radioactive beams of the nuclei 88Kr and 92Kr were presented as well. This was done to show how far mixed symmetry states can be studied using radioactive ion beam experiments in the future. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Mücher, Dennis muecher@ikp.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-28682
Date:	2009
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Physics > Institute for Nuclear Physics
Subjects:	Physics
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Proton-Neutron , Interacting Boson Model , Schalenmodell , Kernstruktur German shell model , interacting boson model , proton-neutron , nuclear structure English
Date of oral exam:	27 April 2009
Referee:	Name Academic Title Jolie, Jan Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2868