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One-Quadrupole-Phonon States of Heavy Vibrational Nuclei Studied in Coulomb Excitation

Stegmann, Robert :
One-Quadrupole-Phonon States of Heavy Vibrational Nuclei Studied in Coulomb Excitation.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2017)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: One-Quadrupole-Phonon States of Heavy Vibrational Nuclei Studied in Coulomb Excitation
Language: English
Abstract:

One-quadrupole-phonon states of vibrational nuclei have been observed throughout the nuclear chart. Collective quadrupole excitations of symmetric and mixed-symmetric character allow for investigating the underlying microscopic nuclear structure as well as the effective proton-neutron interaction. Isovector valence-shell excitations are distinct especially near shell closures. The N = 80 isotones around the doubly-magic nucleus Sn-132 and the region around the doubly-magic nucleus Pb-208 are of particular interest. Projectile Coulomb-excitation experiments on the radioactive nucleus Sm-142 and the stable nuclei Hg-202 and Hg-204 were performed in order to further our understanding of nuclear structure in these regions. The decay strength of the first excited state of Sm-142 is determined to B(E2;2_1^+ -> 0_1^+) = 32 (4) W.u. It is a foundation for the investigation of a possible restoration of shell stabilization in N = 80 isotones above the Z = 58 subshell closure. The 2_1,ms^+ state of Po-212 has recently been identified. The nucleus Hg-204 is the particle-hole conjugate to Po-212 with respect to the doubly-magic nucleus Pb-208. Hg-204 was investigated together with its neighboring even-even isotope Hg-202 for comparison to the situation in Po-212. One quadrupole-phonon mixed-symmetry states are identified in both nuclei, with transition strengths of B(M1;2_7^+ -> 2_1^+) = 0.16 (7) µ_N^2 in Hg-202 and B(M1;2_2^+ -> 2_1^+) = 0.20 (2)µ_N^2 in Hg-204. This is the first time, that isovector valence-shell excitations have been identified in this mass region, using complete sets of decay strengths.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Einquadrupolphononen-Zustände vibrationeller Kerne konnten über die gesamte Nuklidkarte verteilt beobachtet werden. Kollektive Quadrupolanregungen symmetrischen und gemischt symmetrischen Charakters erlauben die Untersuchung der zugrundeliegenden mikroskopischen Struktur, wie auch der effektiven Proton-Neutron-Wechselwirkung. Isovektorielle Valenzraumanregungen sind nahe abgeschlossener Schalen besonders ausgeprägt. Aus diesem Grund sind die N = 80-Isotone um das doppeltmagische Sn-132 und die Region um das doppeltmagische Pb-208 von Bedeutung. Um das Verständnis der Kernstruktur in diesen Regionen weiterzuentwickeln, wurden Projektil-Coulombanregungsexperimente an dem radioaktiven Kern Sm-142 und den stabilen Kernen Hg-202 und Hg-204 durchgeführt. Als Grundlage der Untersuchung einer möglichen Wiederherstellung der Schalenstabilisation in den N = 80-Isotonen oberhalb des Z = 58-Unterschalenabschlusses, wurde die Zerfallsstärke des ersten angeregten Zustands von Sm-142 zu B(E2;2_1^+ -> 0_1^+) = 32 (4) W.u. bestimmt. Nach der kürzlichen Identifikation des 2_1,^+-Zustands von Po-212, wird der Teilchen-Loch-Spiegelkern, bezogen auf Pb-208, Hg-204, neben Hg-202, untersucht. Einquadrupolphononen gemischt-symmetrische Zustände konnten in beiden Kernen identifiziert werden, mit Übergangsstärken von B(M1;2_7^+ -> 2_1^+) = 0.16 (7) µ_N^2 in Hg-202 und B(M1;2_2^+ -> 2_1^+) = 0.20 (2)µ_N^2 in Hg-204. Damit gelingt es zum ersten Mal isovektorielle Valenzraumanregungen mittels kompletten Sätzen von Übergangsstärken zu identifzieren.German
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Divisions: 05 Department of Physics
05 Department of Physics > Institute of Nuclear Physics
05 Department of Physics > Institute of Nuclear Physics > Experimentelle Kernphysik
05 Department of Physics > Institute of Nuclear Physics > Experimentelle Kernphysik > Experimentelle Kernstrukturphysik, Radioaktive Ionenstrahlen
Date Deposited: 09 Nov 2017 15:52
Last Modified: 09 Nov 2017 15:52
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-69399
Referees: Pietralla, Prof. Dr. Norbert and Aumann, Prof. Dr. Thomas
Refereed: 17 July 2017
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/6939
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