G4 Monografiaväitöskirja
Nuclear structure at the neutron emission threshold and below explored via betadecays of 82,83Ga and 86As (2023)
Ydinrakenteen tutkimusta neutronin sidosenergian lähellä ja sen alapuolella 82,83Ga- ja 86As -ytimien beetahajoamisten kautta

Al Ayoubi, L. (2023). Nuclear structure at the neutron emission threshold and below explored via betadecays of 82,83Ga and 86As [Doctoral dissertation]. University of Jyväskylä; University of Paris-Saclay. JYU dissertations, 629. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9534-8

JYU-tekijät tai -toimittajat

Al Ayoubi, Lama

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Al Ayoubi, Lama

eISBN: 978-951-39-9534-8

Lehti tai sarja: JYU dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2023

Sarjan numero: 629

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (135 sivua, 11 numeroimatonta sivua)

Kustantaja: University of Jyväskylä; University of Paris-Saclay

Kustannuspaikka: Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-9534-8

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Lisätietoja: Cotutelle-väitöskirja (Jyväskylän yliopisto ja Paris-Saclay-yliopisto)

Tiivistelmä

Tässä väitöskirjassa keskitytään neutronirikkaiden, lähellä neutronikuorta N = 50 olevien ydinten beetahajoamisten tutkimukseen. Erityisenä kiinnostuksen kohteena ovat beetahajoamisen syöttämät korkean viritysenergian tilat lähellä neutronin sidosenergiaa. Tutkimuksessa pyrittiin ymmärtämään, mikä on näiden tilojen rakenne, ovatko ne pygmidipoliresonanssi (PDR) -tiloja, ja kuinka beetahajoaminen kytkeytyy näihin PDR-tiloihin. Tutkimus koostui kahdesta toisiaan täydentävästä tieteellisestä kokeesta. Ensimmäinen koe suoritettiin ALTO (Accélérateur Linéaire et Tandem d’Orsay) -kiihdytinlaboratoriossa. Kokeessa tutkittiin beetaviivästettyä gammaspektroskopiaa käyttäen 82,83Ge -ydinten rakennetta hyödyntäen PARIS (Photon Array for studies with Radioactive Ion and Stable beams) -tuikeilmaisinjärjestelmää sekä germaniumilmaisimia. Toinen koe suoritettiin Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion IGISOL (Ion Guide Isotope Separator On-Line) -laitteistolla ja siinä tutkittiin 86Se-ytimen rakennetta beetaviivästetyllä gammaspektroskopialla käyttäen korkean resoluution germaniumilmaisimia ja JYFLTRAP -Penningin loukun toimittamaa puhtaasti 86As+ -ioneista koostuvaa suihkua. Kokeissa kerätyn aineiston analyysi käydään yksityiskohtaisesti lävitse. Tutkittujen beetahajoamisten tytärydinten, 82Ge (N = 50), 83Ge (N = 51), ja 86Se (N = 52), energiatasokaaviot päivitettiin lisäämällä niihin yhteensä yli 80 mittauksissa havaittua uutta gammasiirtymää. 82Ge-ytimessä havaittiin ensimmäistä kertaa gammasiirtymiä energiatasoilta, jotka ovat neutronin sidosenergian yläpuolella. 82Ga-ytimen beetahajoamisen syöttämät korkean viritysenergian tilat 82Ge-tytärytimessä sijaitsevat alueella, jossa PDR-tilojen odotetaan olevan. Tämän tutkimiseksi QRPA- ja pnQRPA- menetelmillä laskettiin sähköisen dipolisiirtymän voimakkuuden B(E1) sekä Gamow-Teller -siirtymän voimakkuuden B(GT) jakautumista 82Ge-ytimessä. B(E1)-jakauman voimakkuus erityisesti matalahkon energian alueella sopisi yhteen PDR:n kanssa. Uusia beetaviivästettyä neutroniemissiota seuraavia gammasiirtymiä havaittiin sekä 81Ge- että 85Se-ytimissä. 82,83Ga- ja 86As-ydinten puoliintumisajat määritettiin samoin kuin beetaviivästetyn neutroniemission todennäköisyydet (Pn) 83Ga- ja 86As-ytimille. Tulosten merkitystä pohditaan niin ydinrakenteen kuin astrofysikaalisen r-prosessin kannalta.

YSO-asiasanat: ydinfysiikka; neutronit; emissio (fysiikka); gallium; arseeni; puoliintumisaika; väitöskirjat

Vapaat asiasanat: ydinrakenne; beetahajoaminen

Liittyvät organisaatiot

Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

OKM-raportointi: Kyllä

VIRTA-lähetysvuosi: 2023