[논문 리뷰] Fast nuclear rotation and octupole deformation

W. Urban, J. Bacelar외 1명|ArXiv.org|2001. 04. 11.

Nuclear Physics and Applications인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 76 MeV에서의 136Xe(18O,4n) 반응 이래로 γ선 분광법을 사용하여 고속도 150Sm를 조사하여, I=22ℏ까지의 번갈아나는 편위 s=+1 밴드를 관측하였다. 이 밴드는 두 번의 정렬 이후 갑작스럽게 끝나며, I=22를 초과함에 따라 8중성 변형이 사라짐을 시사하며, 이는 이론적 예측과 일치한다: 반사대칭 형태로의 전이가 일어남을 시사한다.

ABSTRACT

The 150Sm nucleus has been studied to high spins in a measurement of gamma radiation following the 136Xe(18O,4n)150Sm, compound-nucleus reaction at beam energy of 76 MeV. The measurement was performed at NBI Riso using the NORDBALL array. Alternating parity, s=+1 band in 150Sm has been observed up to spin I=22. This band is crossed by two aligned bands, corresponding to a reflection-symmetric shape. After the second crossing the s=+1 band ends abruptly, suggesting that the octupole shape vanishes in 150Sm above spin I=22, as predicted by calculations. Other explanations, assuming continuation of the s=+1 band past the two alignments are also discussed.

연구 동기 및 목표

• 고속도에서 150Sm의 8중성 변형이 정렬으로 인해 사라진다는 이론적 예측을 실험적으로 검증하기 위해.
• 강한 8중성 상호작용을 가진 핵에서 8중성 상관관계와 회전 정렬 간의 상호작용을 조사하기 위해.
• s=+1 번갈아나는 편위 밴드가 I=22ℏ를 초과하여 계속되는지, 아니면 갑작스럽게 끝나는지 확인하기 위해.
• 150Sm에서 반사대칭, 정렬된 밴드의 출현과 특성을 규명하기 위해.

제안 방법

• 150Sm의 고스핀 상태를 얻기 위해 76 MeV의 비틀림 에너지에서 136Xe(18O,4n) 반응을 사용하였다.
• 고순도 게르마늄 검출기로 구성된 NORDBALL 어레이와 반-컴프턴 셸딩을 사용하여 γ-γ 동시성 측정을 수행하였다.
• 고스핀 에너지 스킴을 재구성하기 위해 약 2×10⁸개의 γγ 동시성 사건을 수집하였다.
• 8중성 집합성과 형태 진화를 조사하기 위해 B(E1)/B(E2) 분지비를 분석하였다.
• 크랭킹 모델 계산의 예측과 실험적 전이 강도 및 정렬 패tern을 비교하였다.
• γ 전이의 관측 한계를 평가하기 위해 통계적 유의성(σ) 임계값(3σ)을 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이론적 예측과 같이, 150Sm의 s=+1 번갈아나는 편위 밴드가 I=22ℏ에서 끝나는가?
• RQ2 양성자와 중성자의 쌍 정렬은 150Sm에서 8중성 변형이 없는 형태로 전환하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 두 번의 정렬 이후 반사대칭, 4-쿼라파티클 상태가 나타나는 증거가 있는가?
• RQ4 I=22ℏ를 초과하여도 충분한 스핀을 지닌 상태가 존재하는데도 불구하고, s=+1 밴드의 γ선 강도가 갑작스럽게 감소하는 이유는 무엇인가?
• RQ5 유사한 핵에서 관찰된 바와 같이, s=+1 밴드가 I=22ℏ를 초과하여 곱형 변형이 감소한 채로 계속될 수 있는가?

주요 결과

• s=+1 번갈아나는 편위 밴드는 I=22ℏ까지 관측되었으며, 이 후 γ선 강도가 3σ 이하로 떨어졌다.
• 반사대칭 형태에 해당하는 두 개의 정렬된 밴드가 s=+1 밴드를 가로지르며, 두 번째 정렬은 약 I=20ℏ 근처에서 발생하였다.
• s=+1 밴드에서 I=14ℏ 이상에서 B(E1)/B(E2) 분지비가 약 0.01로 안정화되어, 강화된 8중성 집합성을 시사한다.
• 양성자 편위 정렬 밴드는 I=28ℏ까지 관측되었으며, 새로운 음성자 편위 밴드가 I=31ℏ까지 확인되었다.
• s=+1 밴드의 급격한 종료는 I=22ℏ를 초과하여 8중성 변형이 사라짐을 시사하며, 이는 이론적 예측과 일치한다.
• 150Sm의 4-쿼라파티클 상태는 음성자 편위를 가지며, 이는 222Th에서 예측된 양성자 편위 상태와 다름을 보인다. 이는 정렬의 순서에 기인한다.