Universität zu Köln

Kotthaus, Tanja (2010). Kollektive und Einteilchenanregungen in den schweren deformierten Kernen 234U, 233U, 231Th, 230Pa und 232Pa. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die fünf Isotope 234U, 233U, 231Th, 230Pa und 232Pa aus dem Bereich der schweren deformierten Kerne mit A>=230 mit Hilfe von deuteroneninduzierten Ein-Neutronen-Transferreaktionen studiert. Das doppelt-gerade Isotop 234U wurde mit dem 4pi-Gammapektrometer MINIBALL am Kölner Tandem-Beschleuniger untersucht. Die verwendete Reaktion war 235U(d,t)234U, die Strahlenergie 11 MeV und die Targetdicke 3.5 mg/cm². Die Analyse der Koinzidenzdaten ermöglichte eine Erweiterung des bisher bekannten Termschemas dieses Kerns um 12 Übergänge. Auf Grund der gefundenen Übergänge erscheint der Zustand bei einer Anregungsenergie von 1886.7 keV als möglicher Kandidat für einen Zwei-Phononenzustand. Die Messungen zu den anderen vier Isotopen 233U, 231Th, 230Pa und 232Pa wurden am Münchener Q3D-Spektrometer durchgeführt. Zu jedem Isotop wurden Winkelverteilungen mit einem polarisierten Deuteronenstrahl bestimmt. Hierfür wurden jeweils bei 8 bis 9 Streuwinkeln zwischen 5° und 45° gemessen. Die Vektorpolarisation des Strahls betrug 80% und die Strahlenergie 22 MeV. Als Targets wurden 234U (160 µg/cm²), 230Th und 231Pa (jeweils 140 µg/cm²) eingesetzt. Aus dem Vergleich der gemessenen Winkelverteilungen mit den theoretischen Winkelverteilungen, die aus DWBA-Rechnungen folgen, wurden im ungeraden Isotop 233U die Spins und Paritäten von 33 Zuständen und in dem anderen ungeradem Isotop 231Th 22 Spins und Paritäten bestimmt. In den beiden doppelt-ungeraden Isotopen 230Pa und 232Pa wurden zum ersten Mal angeregte Zustände beobachtet. Im Isotop 230Pa konnten 63 Zustände unterhalb einer Anregungsenergie von 1.5 MeV identifiziert werden. Die Konfiguration des Grundzustands wurde als 1/2[530]p-5/2[633]n oder als 1/2[530]p+3/2[631]n bestimmt. Darüber hinaus werden 12 Rotationsbanden vorgeschlagen. Es wurden sechs empirische Werte für die GM-Splitting-Energie bestimmt und zwei Werte für die Newby-Shift-Energie. Im anderen doppelt-ungeradem Isotop 232Pa wurden 40 Zustände unterhalb von 850 keV bestimmt und Vorschläge für die Grundzustandsbande und die dazugehörige GM-Partnerbande gemacht. Hiermit konnte eine GM-Splitting-Energie bestimmt werden.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Collective and single particle excitations of the heavy deformed nuclei 234U, 233U, 231Th, 230Pa and 232Pa English
Translated abstract:	Abstract Language In this thesis five heavy deformed isotopes from the mass region A>=230, namely 234U, 233U, 231Th, 230Pa and 232Pa, were investigated by means of deuteron-induced neutron transfer reactions. The even-even isotope 234U has been studied with the 4pi gamma-spectrometer MINIBALL at the Cologne Tandem accelerator. Excited nuclei in the isotope 234U were produced using the reaction 235U(d,t) at a beam energy of 11 MeV. The target thickness was 3.5 mg/cm². The analysis of the coincidence data yielded a reinterpretation of the level scheme in 12 cases. Considering its decay characteristics, the 4+ state at an excitation energy of 1886.7 keV is a potential candidate for a two-phonon vibrational state. The isotopes 233U, 231Th, 230Pa and 232Pa were investigated at the Munich Q3D spectrometer. For each isotope an angular distribution with angles between 5° and 45° were measured. In all four cases the energy of the polarized deuteron beam (vector polarization of 80%) was 22 MeV. As targets 234U (160 µg/cm²), 230Th (140 µg/cm²) and 231Pa (140 µg/cm²) were used. The experimental angular distributions were compared to results of DWBA calculations. For the odd isotope 233U spin and parity for 33 states are assigned and in the other odd isotope 231Th 22 assignments are made. The excitation spectra of the two odd-odd isotopes 230Pa and 232Pa were investigated for the first time. For the isotope 230Pa 63 states below an excitation energy of 1.5 MeV are identified. Based on the new experimental data the Nilsson configuration of the ground state is either 1/2[530]p-5/2[633]n or 1/2[530]p+3/2[631]n. In addition 12 rotational bands are proposed and from this six values for the GM splitting energy are deduced as well as two new values for the Newby shift. In the other odd-odd isotope 232Pa 40 states below an excitation energy of 850 keV are observed and suggestions for the groundstate band and its GM partner are made. From this one GM splitting energy was determined. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Kotthaus, Tanja t.kotthaus@ikp.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-32880
Date:	2010
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 Kernstruktur , Aktinide , Transferreaktion , Winkelverteilungen German nuclear structure , actinides , transfer reactions , angular distributions English
Date of oral exam:	20 October 2010
Referee:	Name Academic Title Reiter, Peter Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/3288