Universität zu Köln

Stefanescu, Irina Stefania (2004). Investigation of the nuclear structure of 69As and 69Se with the EUROBALL spectrometer. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Excited levels in the nuclei 69Se and 69As were studied using the reaction 40Ca(32S,2pn)69Se and 40Ca(32S,3p)69As, respectively, at 95 and 105 MeV beam energy. Gamma-rays were detected with the EUROBALL spectrometer operated in conjunction with the Neutron Wall and the charged-particle detector array EUCLIDES. New level sequences with positive and negative parity were identified from particle-gamma-gamma and gamma-gamma-gamma coincidences. The level scheme of 69Se was extended with 21 new levels and 50 new transitions. In 69As, 50 new levels and 70 new transitions were newly identified. Spins were assigned to many of the levels on the basis of angular distributions and directional correlation of oriented states (DCO). The excitation energies of the positive-parity yrast bands in both nuclei are compared with the predictions of the Rigid Triaxial Rotor plus Particle model (RTRP). The model reproduces very well the properties of the yrast states in 69Se such as the signature splitting, excitation energies and branching ratios only when a substantial deviation from axial symmetry is taken into account. The calculations with fixed shape parameters in 69As could not reproduce the 15/2+ yrast state above the 17/2+ yrast state, suggesting a change in shape or gamma-softness in the low-spin region. The high-spin bands in both nuclei are discussed within the Cranked Nilsson-Strutinsky (CNS) formalism. The model predicts that the yrast line in 69Se is dominated by the competition of triaxial-prolate and triaxial-oblate minima which survive separately up to high rotational frequencies. The observed bands are believed to correspond to such minima. The positive-parity bands are interpreted as p(g9/2)^2n(g9/2)^3 configurations whereas p(g9/2)^2n(g9/2)^2 configurations are associated to the negative-parity bands. Configurations of type p(g9/2)^1n(g9/2)^2 and p(g9/2)^2n(g9/2)^3 are proposed for the positive-parity bands in 69As. For the negative-parity bands, configurations of p(g9/2)^2n(g9/2)^2 and p(g9/2)^1n(g9/2)^3 nature are proposed. Experimental bands have been observed in both nuclei up to spin values very close to those predicted by the theory for their respective terminations.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Untersuchung der kernstruktur von 69As und 69Se mit dem EUROBALL Spektrometer German
Translated abstract:	Abstract Language Die angeregten Zustaende in den neutronenarmen Kernen 69Se und 69As wurden mittels der Compoundkernreaktionen 40Ca(32S,2pn)69Se bzw. 40Ca(32S,3p)69As bei den Strahlenergien 95 und 105 MeV untersucht. Die gamma-Zerfaelle wurden mit dem EUROBALL-Spektrometer beobachtet. Die evaporierten Neutronen und geladenen Teilchen wurden mit der Neutronenwand und dem EUCLIDES-Detektorensystem identifiziert. Es wurden Teilchen-gamma-gamma und Teilchen-gamma-gamma-gamma-Koinzidenzen ausgewertet. Das Termschema des 69Se konnte um 21 neue Niveaus und 50 neue gamma-Uebergaenge erweitert werden. Fuer den Kern 69As wurden 50 neue Niveaus und 70 neue gamma-Uebergaenge gefunden. Mit Hilfe von DCO-Verhaeltnissen und Winkelverteilungsanalysen konnten die Spins der meisten Zustaenden bestimmt werden. Die Eigenschaften der g9/2 Yrastbande in 69Se lassen sich mit dem starren triaxialen Rotor-plus-Teilchen-Modell sehr gut beschreiben. Die Signaturaufspaltung zwischen favorisierten und unfavorisierten Zustaenden konnte zur Bestimmung des Deformationsparameters gamma genutzt werden. Ein Fit mit axialer Symmetrie konnte im Rahmen dieses Modells keine akzeptablen Ergebnisse liefern. Das Modell kann auch die Niveauenergien der entkoppelter g9/2 Bande in 69As gut beschreiben. Die richtige Reihenfolge der Niveaus liess sich aber nicht reproduzieren. Die Hochspin-Rotationsbanden und die speziellen Nukleonenkonfigurationen, auf denen sie aufbauen, wurden im Rahmen des Cranked-Nilsson-Strutinsky Modells untersucht. Das Modell sagt vorher, dass die Zustaende nahe der Yrast-Linie in 69Se von konkurrierenden Minima in den Potentialflaeche mit triaxial-prolater und triaxial-oblater Form, die bis zu hohe Rotationsfrequenzen stabil bleiben, dominiert werden. Die Banden positiver Paritaet werden als p(g9/2)^2n(g9/2)^3 Konfigurationen interpretiert, waehrend der Banden negativer Paritaet die Konfigurationen p(g9/2)^2n(g9/2)^2 zugeordnet werden. Die Konfigurationen p(g9/2)^1n(g9/2)^2 und p(g9/2)^2n(g9/2)^3 werden fuer die Banden positiver Paritaet in 69As vorgeschlagen. Der Banden negativer Paritaet werden die Konfigurationen p(g9/2)^1n(g9/2)^3 und p(g9/2)^2n(g9/2)^2 zugeordnet. In beiden Kernen konnten die Banden experimentell bis zu Spins beobachtet werden, die nahe bei dem theoretisch vorhergesagte Bandenabschluss liegen. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Stefanescu, Irina Stefania irina@ikp.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-12524
Date:	2004
Language:	English
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 Kernstruktur, EUROBALL, Rotationsbanden, Nukleonenkonfigurationen German EUROBALL, high-spin, DCO, cranking,configurations English
Date of oral exam:	21 June 2004
Referee:	Name Academic Title Jolie, Jan Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1252