Ritka nemesgáz izotópokon lejátszódó nukleáris asztrofizikai reakciók vizsgálata = Study of nuclear reactions on rare noble gas isotopes relevant to nuclear astrophysics

A 3He(alfa,gamma)7Be szigma(E) hatáskeresztmetszetére a modellek min. 3,5% pontosságot igényelnek. A mérési eredmények erősen szórnak, ezért a reakciósebességet [szigma(E)] 3 független módszerrel (aktiváció, g-hozam és "recoil" szeparátor) mértük meg. A 3 eredmény átlagértéke jobb a korábbiaknál, de pontossága még nem elegendő, további mérésekre van szükség. A CNO-ciklus más reakcióira [14,15N(p,g)15,16O] is új, meghatározó szigma(E) értékeket adtunk meg (LUNA). A p-folyamat vizsgálatok során számos új reakciósebességet mértünk és összehasonlítottuk Hauser-Feshbach számolásokkal. Eredmény: proton keltette reakciókra az egyezés megfelelő, míg alfa-részecskékre nem. Pontos rugalmas alfa- szórásainkból kapott optikai potenciálokkal számolva sincs egyezés. A p-folyamat tanulmányozására egy új irányt, a (p,n) reakciók alkalmazását vezettük be. Az egyik kulcsreakció [124Xe(alfa,gamma)128Ba] méréséhez a kamra elkészült, tesztelése folyik. Méréseinkhez főleg aktivációs módszert használtunk, ezért mértük különböző anyagokba implantált aktív magok felezési idejének elméletileg jósolt változását. Sem anyag, sem hőmérséklet függést nem találtunk. Nemzetközi együttműködésben (OTKA IN64269) méréseket végeztünk az indirekt Trojan Horse Módszerrel. Bizonyítottuk a módszer asztrofizikai alkalmazhatóságát [7Li(p,alfa)4He], elsőként mértünk interferencia-mentes p-p szórást, valamint az 18O(p,alfa)15N és a 10,11B+p reakciókat az un. Gamow-ablakban (közel nulla energiánál). | The 3He(alpha,gamma)7Be is a key reaction (Big-Bang; Hydrogen Burning), the sigma(E) cross section should be known with a precision of 3.5%. Because of discrepancies between different results, we measured it with 3 independent methods (activation, g-yield, recoil separator). The results are consistent, the average rate improved, however, the precision is still not enough. New sigma(E) values were also determined for reactions important for CNO-cycle. Astrophysical p-process: a lot of new reaction rates were measured. The results were compared with Hauser-Feshbach calculations using different particle-nucleus potentials. Conclusion: for proton induced reactions the agreement is acceptable, contrary to alpha-particles. Optical potentials extracted from precise alpha-elastic scattering didn't solved the problem for alpha-s. A new idea, the applicability of (p,n) reactions in p-process studies was introduced. The key reaction, 124Xe(alpha,gamma)128Ba, is in test phase, the setup was developed. In our studies activation method was mostly used, therefore the predicted halflife changes of active nuclei implanted into different materials were checked. Neither host material nor temperature dependence was found. Experiments were performed by Trojan Horse Method in international collaboration (OTKA IN64269). The applicability of that indirect method was proved (7Li+p), first time the interference-free p-p scattering as well as the 18O+p and 10,11B+p reactions at close to zero energies (no extrapolation) were measured

A kvantummechanikai forgás egy sajátos formája: a forgó atommag = A special type of quantummechanical rotation: the rotating nucleus

Atommagok forgásával kapcsolatos aktuális jelenségeket vizsgáltunk gamma-spektroszkópiai módszerekkel. Királis forgásra jellemző dublett forgási sávokat azonosítottunk a 104Rh körüli atommagokban. Megmutattuk, hogy ezek az atommagok egy új királis szigetet alkotnak a magtérképen; hogy a páratlan atommagok 3-kvázirészecske belső konfigurációjú forgási állapotai ugyanúgy lehetnek királisak, mint a páratlan-páratlan atommagok 2-kvázirészecske konfigurációjú forgási állapotai; és hogy királis-jelölt dublett forgási sávok tulajdonságai erősebben függenek a magtörzs tulajdonságaitól mint az aktuális belső konfigurációtól. Sávlezáró nem-kollektív nagyspinű állapotokat azonosítottunk a 106Sb, 123Cs és a 124Ba atommagokban. Kimutattuk a szuperdeformált forgási sávok lezáródásának lehetőségét a 132Ce atommagban. Az erősen neutrontöbbletes atommagokban megmuttattuk, hogy mind az N=20, mind az N=28 mágikus szám mentén a csökkenő protonszám irányába haladva egy deformált magtartomány alakul ki. A deformáció létrejöttének az az oka, hogy a neutron egyrészecske energiák változnak a protonszám változásával és ez változás a stabilitási sáv közelében megismert héjzáródások megszűnéséhez és új héjzáródások keletkezéséhez vezet. A 17B és a 16C példáján demonstráltuk, hogy elegendően nagy neutrontöbblet esetén a valencia neutronok lecsatolódhatnak a magtörzsről és attól független önálló kollektív mozgást végezhetnek. | Topical subjects related to nuclear rotation have been studied using gamma-spectroscopic methods. Doublet rotational bands characteristic for nuclear chirality have been identified in nuclei around 104Rh. We have shown that these nuclei present a new chiral island in the chart of nuclides; that rotational states based on 3-quasiparticle configurations in odd-mass nuclei can be chiral as well as the rotational states based on 2-quasiparticle configurations in odd-odd nuclei; and that the properties of the chiral-candidate doublet rotational bands depend more on the core properties than the intrinsic configuration. Band terminating non-collective high-spin states have been identified in 106Sb, 123Cs and 124Ba nuclei. We have pointed out the possibility of termination of superdeformed rotational bands in 132Ce. In nuclei with a large neutron excess formation of strongly deformed region has been found both along the N=20 and N=28 magic numbers if the number of the protons was decreased. It has been shown that the reason of the development of deformation is associated with the change of the neutron single particle energies, which may lead to disappearance of the magic magic numbers known close to the stability line and formation of new ones. Through the examples of 17B and 16C we have shown that in nuclei with even larger neutron excess decoupling of valence neutrons from the core may take place, and the decoupled neutrons may rotate or vibrate independently of the core

Mag-asztrofizika indirekt módszerekkel = Nuclear Astrophysics with indirect methods

A 3He(?,?)7Be ?(E) hatáskeresztmetszetére a modellek min. 3,5% pontosságot igényelnek. A mérési eredmények erősen szórnak, ezért a reakciósebességet [?(E)] 3 független módszerrel (aktiváció, g-hozam és „recoil” szeparátor) mértük meg. A 3 eredmény átlagértéke jobb a korábbiaknál, de pontossága még nem elegendő, további mérésekre van szükség. A CNO-ciklus más reakcióira [14,15N(p,g)15,16O] is új, meghatározó ?(E) értékeket adtunk meg (LUNA). A p-folyamat vizsgálatok során számos új reakciósebességet mértünk és összehasonlítottuk Hauser-Feshbach számolásokkal. Eredmény: proton keltette reakciókra az egyezés megfelelő, míg ?-részecskékre nem. Pontos rugalmas ?- szórásainkból kapott optikai potenciálokkal számolva sincs egyezés. A p-folyamat tanulmányozására egy új irányt, a (p,n) reakciók alkalmazását vezettük be. Az egyik kulcsreakció [124Xe(?,gamma)128Ba] méréséhez a kamra elkészült, tesztelése folyik. Méréseinkhez főleg aktivációs módszert használtunk, ezért mértük különböző anyagokba implantált aktív magok felezési idejének elméletileg jósolt változását. Sem anyag, sem hőmérséklet függést nem találtunk. Nemzetközi együttműködésben (OTKA IN64269) méréseket végeztünk az indirekt Trojan Horse Módszerrel. Bizonyítottuk a módszer asztrofizikai alkalmazhatóságát [7Li(p,?)4He], elsőként mértünk interferencia-mentes p-p szórást, valamint az 18O(p,?)15N és a 10,11B+p reakciókat az un. Gamow-ablakban (közel nulla energiánál). | The 3He(?,?)7Be is a key reaction (Big-Bang; Hydrogen Burning), the ?(E) cross section should be known with a precision of 3.5%. Because of discrepancies between different results, we measured it with 3 independent methods (activation, g-yield, recoil separator). The results are consistent, the average rate improved, however, the precision is still not enough. New ?(E) values were also determined for reactions important for CNO-cycle. Astrophysical p-process: a lot of new reaction rates were measured. The results were compared with Hauser-Feshbach calculations using different particle-nucleus potentials. Conclusion: for proton induced reactions the agreement is acceptable, contrary to ?-particles. Optical potentials extracted from precise ?-elastic scattering didn't solved the problem for ?-s. A new idea, the applicability of (p,n) reactions in p-process studies was introduced. The key reaction, 124Xe(?,gamma)128Ba, is in test phase, the setup was developed. In our studies activation method was mostly used, therefore the predicted halflife changes of active nuclei implanted into different materials were checked. Neither host material nor temperature dependence was found. Experiments were performed by Trojan Horse Method in international collaboration. The applicability of that indirect method was proved (7Li+p), first time the interference-free p-p scattering as well as the 18O+p and 10,11B+p reactions at close to zero energies (no extrapolation) were measured

γ-ray spectroscopy of C19 via the single-neutron knock-out reaction

The one neutron knock-out reaction 1H(20C,19 Cγ) was studied at RIKEN using the DALI2 array. A γ ray transition was observed at 198(10) keV. Based on the comparison between the experimental production cross section and theoretical predictions, the transition was assigned to the decay of the 3/2+ 1 state to the ground state

Low-lying excitations in Ni 72

Low-lying excited states in Ni72 have been investigated in an in-flight fission experiment at the RIBF facility of the RIKEN Nishina Center. The combination of the state-of-the-art BigRIPS and EURICA setups has allowed for a very accurate study of the β decay from Co72 to Ni72, and has provided first experimental information on the decay sequence Fe72→Co72→Ni72 and on the delayed neutron-emission branch Co73→Ni72. Accordingly, we report nearly 60 previously unobserved γ transitions which deexcite 21 new levels in Ni72. Evidence for the location of the so-sought-after (42+),(62+), and (81+) seniority states is provided. As well, the existence of a low-spin β-decaying isomer in odd-odd neutron-rich Co isotopes is confirmed for mass A=72. The new experimental information is compared to simple shell-model calculations including only neutron excitations across the fpg shells. It is shown that, in general, the calculations reproduce well the observed states. © 2016 American Physical Society