Universität zu Köln

Steinhardt, Thorsten (2005). Die Hochspineigenschaften der neutronenarmen Kerne 73,74,75,76Kr. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die protonenreichen Kr-Isotope 73,74,75,76Kr gamma-spektroskopisch untersucht. Grundlage dieser Analyse bildeten zwei Experimente am Tandembeschleuniger der ``Laboratori Nazionali di Legnaro'', Italien. Das zum Nachweis der gamma-Quanten verwendete EUROBALL-Spektrometer wurde in Kombination mit den Zusatzdetektorensystemen ISIS und im Rahmen eines Experimentes auch NWALL eingesetzt. In den Experimenten wurde die Reaktion 40Ca + 40Ca bei einer Strahlenergie von 180MeV bzw. 185MeV genutzt. Die Targets bestanden aus selbsttragendem bzw. auf eine Goldschicht aufgedampftem 40Ca. Im Zuge der Auswertungen konnten die Termschemata der Kerne 73,74,75,76Kr deutlich erweitert werden. In 73,74Kr wurden dabei bestehende Strukturen bis in den Spinbereich I ungefähr 30 erweitert. In 75,76Kr ließen sich neben der Erweiterung der Termschemata zu hohen Spins jeweils mehrere Banden erstmalig etablieren. Die Hochspin-Anregungsstrukturen wurden nachfolgend mit Vorhersagen der CNS-Näherung verglichen. Die dabei zugeordneten Konfigurationen weisen ein sehr systematisches Verhalten innerhalb der Kr-Isotope aus. Mithilfe dieser Beschreibung ließ sich das Verhalten in den Kernen 73,74Kr bei maximalem Spin als kollektiv identifizieren. In 75Kr konnte die Anregungsstruktur ebenfalls weitgehend anhand der Rechnungen erklärt werden. Lediglich für die Banden 2 und 3 weichen die Vorhersagen deutlich vom experimentell etablierten Zerfallsschema ab. Der systematische Vergleich mit dem Kern 77Kr, der in der CNS-Näherung qualitativ gut beschrieben wird, deutet auf eine vertauschte Zuordnung der Zustände positiver Signatur der Banden 2 und 3 als Ursache der Diskrepanz in 75Kr hin. Innerhalb der Rechnungen zu 77Kr wurde die Bande 3 mit der Rotation des triaxialen Kernes um die intermediäre Achse assoziiert. In 76Kr sagen die Rechnungen für die Bande 3 in Übereinstimmung mit dem höchstangeregten, experimentell bestätigten Niveau des Spins Ipi=30- einen Bandenabschluß bei nicht maximalem Spin voraus. Für die Bande 1 wird eine weitere Terminierung bei maximalem Spin vorhergesagt, wobei lediglich der abschließende Zustand experimentell nicht nachgewiesen werden konnte.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language High spin properties of the neutron deficient nuclei 73,74,75,76Kr English
Translated abstract:	Abstract Language In this thesis, the excited states of the proton rich Kr-isotopes have been studied by gamma-spectrosopical methods. For this purpose, two experiments were performed at the tandem-accelerator of the ``Laboratori Nazionali di Legnaro'', Italy. In addition to the gamma-spectrometer EUROBALL, the ancillary detector arrays ISIS and in one experiment NWALL have been utilized. The reaction used in the experiments was 40Ca on 40Ca at beam energies of 180MeV and 185MeV, respectively. The 40Ca Targets were selfsupporting in one case and evaporated onto a gold backing in the other. The analysis yielded remarkably extended level schemes for the nuclei 73,74,75,76Kr containing excited levels up to spins I approximately 30. In the decay schemes of 75Kr and 76Kr, beside the extension to higher spins some additional band structures have been established for the first time. The resulting decay structures have finally been compared to predictions of the configuration dependent Nilsson Strutinsky approximation. The assigned configurations demonstrate the systematic behavior of the nuclei. In the framework of this model, the excited high-spin structures in 73,74Kr have been identified being collective up to the maximum spin of the associated configuration. Despite the agreement of the predicted and the established decay structures in 75Kr in general, strong deviations in the case of band 2 and 3 are observed. The systematic comparison to the nucleus 77Kr, having a very similar and in the CNS-approximation well-described decay structure, led to the conclusion, that a missassignment of the positive-signature states in the band 2 and 3 could be responsible for the discrepancy in 75Kr. In 77Kr, band 3 is predicted to be built on a triaxial deformed core rotating around an intermediate axis. In contrast to mainly collective high-spin structures in the light Kr-isotopes, a band termination below the maximum spin has been predicted for band 3 in 76Kr, in agreement with the established level scheme. For band 1 another terminating level is predicted by the CNS-calculations, which has experimentally not been observed. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Steinhardt, Thorsten ts@ikp.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-14786
Date:	2005
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 Spektroskopie , Kernstruktur , Kr , Hochspin German spectroscopy , nuclear structure , Kr , high spin English
Date of oral exam:	6 December 2004
Referee:	Name Academic Title Brentano, Peter von Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1478