Suche nach Signaturen der Supersymmetrie in 193Pt und gemischt-symmetrischer Zustände in 194Pt mittels Gamma-Spektroskopie

Frießner, Gunnar (2013). Suche nach Signaturen der Supersymmetrie in 193Pt und gemischt-symmetrischer Zustände in 194Pt mittels Gamma-Spektroskopie. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Nach der Kernsanierung des Beschleunigerbereichs des Instituts für Kernphysik Köln wurde im Rahmen dieser Arbeit das HORUS-Spektrometer wieder aufgebaut. Anschliessend wurden zwei Experimente für eine Gamma-Gamma-Winkelkorrelationsanalyse durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Experimente an den Kernen 194Pt und 193Pt werden in dieser Arbeit vorgestellt. Beide zu untersuchenden Kerne wurden in Beta-Zerfallsexperimenten untersucht. Der Mutterkern wurde mittels einer Fusionsverdampfungsreaktion erzeugt. Im Falle von 194Pt handelt es sich dabei um eine (p,n) Reaktion. Nach dem Beta-Zerfall von 194Au konnten mit Hilfe der Gamma-Gamma-Winkelkorrelationsanalyse der Spin von zehn Zuständen zum erstenmal experimentell bestimmt werden. Außerdem konnten 57 Multipolmischungsverhältnisse bestimmt werden. Bei 193Pt wurde mit einer (p,2n) Reaktion 193Au erzeugt. In diesem Experiment konnten drei Spins angeregter Zustände in 193Pt zum erstenmal determiniert werden. Nach der Kernsanierung wurde ein neues Datenaufnahmesystem zur Messung kernphysikalischer Experimente aufgebaut. Bei der Messung an 194Pt wurden zwei Datenaufnahmesysteme verwendet. Zum einen die ''alte'' Datenaufnahme und zum anderem die ''neue'' Datenaufnahme des Instituts. Ein kurzer Vergleich der beiden Systeme bei einem kernphysikalischen Experiment wird gezeigt. Ziel ist es, das neue System zur Aufnahme und Auswertung kernphysikalischer Daten dauerhaft einzusetzen. In der Massenregion der Gold- und Platinisotopen existieren gerade-gerade Kerne, die sich mit Hilfe des Interacting-Boson-Models (IBM) und des Interacting-Boson-Model-2 (IBM-2) beschreiben lassen. Kerne mit ungerader Nukleonenzahl können mit dem Interacting-Boson-Fermion-Model (IBFM) veranschaulicht werden. Eine spezielle Anwendung des IBFMs ist die sogenannte U(6/12) x U(6/4) Supersymmetrie. In der Supersymmetrie liegen Supermultipletts, welche aus Kernen bestehen, die sich mit dem gleichen Hamiltonian und einem Satz von Parametern beschreiben lassen. Um Vorhersagen in 194Pt und 193Pt zu überprüfen, wurden Multipolmischungsverhältnisse einiger Gamma-Übergänge und Spins von Zuständen bestimmt. Das IBM beschreibt die komplexe Natur stark vereinfacht, so konnten erstaunlich gute Fits von 194Pt und 193Pt gemacht werden. Des Weiteren werden IBM Rechnungen der gerade-gerade Platinisotope der Massen 192 bis 198 gezeigt und die Systemtik wird diskutiert.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated abstract:

Abstract

Language

After the general renovation of the experimental halls at the Institute for Nuclear Physics in Cologne, the HORUS-Spectrometer was rebuilt within the scope of this thesis. Following this, two experiments were performed to conduct a gamma-gamma-angular correlation analysis. The nuclei 194Pt and 193Pt were measured to complete existing data and the results are presented in this thesis. Both nuclei were measured in beta-decay experiments. The mother nuclei were produced in fusion evaporation reactions. In case of 194Pt 10 spins were determined experimentally for the first time. 57 multipole mixing ratios were determined. For the nucleus 193Pt three spins were measured for the first time. After the general renovation a new data acquisition system was set up for experimental measurements. During the measurement of 194Pt two data acquistions were used, the ''old'' analog data acquistion and the ''new'' digital data acquisition. A short comparison of those two data acquistion systems for nuclear-physical measurements are shown in this thesis. The aim is to measure permanently with the new digital data acquistion. In the region of the gold and platin isotopes there exist even-even nuclei, which can be described via the Interacting-Boson-Model (IBM) and Interacting-Boson-Model-2 (IBM-2). Odd-A nuclei can be illustrated with the Interacting-Boson-Fermion-Model (IBFM). An application of the IBFM is the U(6/12) x U(6/4) supersymmetry, consisting of the nuclei that are described by the same Hamiltonian and one set of parameters. To test predictions of 194Pt and 193Pt, multipole-mixing-ratios of gamma-transitions and spins were determined. The IBM describes the complex structure of a nucleus in a very simplified way. Very good fits of 194Pt and 193Pt in the O(6)-Limits of the IBM could be made. In addition fits of the even-even platin isotopes are shown to discuss the systematics of the platin isotopes.

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