Isospinmischung und Gamov-Teller Anregungen in 42Sc und 54Co
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projekts wurden die doppelt-ungeraden N=Z Kerne '"'^Sc, 46Y^ 50jyjj.j yj.jj ^''Co untersucht. Durchgeführt wurden eine 77- Winkelkorrelationsmessung der '"^Ca(^He,p)''^Sc Reaktion am FN Tandembescheuniger der Universität zu Köln, sowie (^He,t) Ladungsaustauschreaktionen an den Kernen ''^Ca, th^Ti, ^**Cr und ^"^Fe am Research Center for Nuclear Physics der Universität Osaka (Japan). Die mit dem Kölner HORUS-Spektrometer aufgenommenen Korrelationsmatrizen erlaubten die feste Zuordnung von neun neuen Spinquantenzahlen für angeregte Zustände im Kern "^^Sc, sowie die Bestätigung von sieben bereits bekannten Spins. Insbesondere konnte damit das volle f^,2 Multiplett endgültig festgelegt werden. Darüber hinaus wurden mit Hilfe der Korrelationsanalyse 20 neue Multipolmischungsverhältni.sse für 7-Zerfälle von angeregten Zuständen in ''^Sc bestimmt. Diese neuen experimentellen Erkenntnisse konnten mit weiterentwickelten Schalenmodellrechnungen der GSI-Gruppe verglichen werden. Dabei stellte sich heraus, dass die angeregten Zustände in ''^Sc nur einigermassen befriedigend Beschrieben werden können, wenn Anregungen von rund 10 Nukleonen aus den Unterhalb des N=Z=20 Schalen absch lusses liegenden s- und d-Schalen in Betracht gezogen werden. Die (•^He,t) Ladungsaustauschreaktionen wurden am Grand Raiden Spektrometer des RCNP Osaka im Rahmen einer grossen Kollaboration untersucht. Die sehr gute Auflösung des Spektrometers von rund 35 keV erlaubte es schwach angeregte sowie nahe bei einander liegende Zustände gut zu trennen. Da bei einem Spektrometerwinkel von 0° der Wirkungsquerschnitt der Ladungsaustauschreaktion ungefähr proportional zur Gamow-Teller Stärke B(GT) ist, konnte mit Hilfe dieser Messungen die Verteilung der Gamow-Teller Stärken bis zu hohen Anregnng.senergien (12 Mev) in den Kernen 'thSc,'**'V,^°Mn \md ^''Co bestimmt werden. Die Verteilung der Gamow-Teller Stärken in Kernen der pf-Schalen ist ein wichtiger Bestandteil um das Verständnis des Kernkollaps der Typ-II Supernova zu vertiefen. Neue Schalenmodellrechnungen der Tokyo-Gruppe konnten die gemessene Verteilung der Gamow-Teller Stärken gut reproduzieren. Dies ermöglicht die genauere Vorhersage von Gamow-Teller Stärken in instabilen Kernen, deren experimentelle Beobachtung sehr schwierig ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A.F.Lisetskiy, A.Gelbcrg, P.von Brentano, "Interplay of direct and spin-flip contributions in Gamow-Teller decay to odd-odd N ¿ Z nuclei", Eur.Phys.J. A 26, 51 (2005).
- C.Scholl, P.Petkov, V.Werner, A.Linncmann, T.Adachi, A.Dewald, A.Fitzler, C.Fransen, Y.Fujita, J.JoUe, K.Langanke, A.F.Lisetskiy, G.Martinez- Pinedo, D.Mücher, J.N.Orce, N.Pietralla, N.Warr, K.O.Zell, P.von Brentano, "New spin assignments in the odd-odd N¿Z nucleus '^'^Sc and the breaking of the thC(2 core", Phys.Rev. C 75, 064321 (2007).
- C.Scholl, P.Petkov, V.Werner, A.Linnemann, T.Adachi, A.Dewald, A.Fitzler, C.Fransen, Y.Fujita, J.Jolie, K.Langanke, A.F.Lisetskiy, G.Martinez- Pinedo, D.Mücher, J.N.Orce, N.Pietralla, N.Warr, K.O.Zell, P.von Brentano, "New spin assignments in the odd-odd N¿Z nucleus '^'^Sc and the breaking of the "^^ Ga core ", Proc. International Nuclear Physics Conference (INPC2007), (Tokyo 2007) Volume 2, pp. 284-286.
- K.Jessen, 0.Moller, A.Dewald, P.von Brentano, A.Fitzler, J.Jolie, B.Saha, P.Petkov, F.Brandolini, A.Gadea, S.M.Lenzi, G.de Angelis, E.Farnea, D.RNapoli, B.J.P.Gall, "Measurement of lifetimes in ^^ V with the EUROBALL -y-ray spectrometer"^ Phys.Rev. C 74, 021304 (2006).
- P.von Brentano, A.F.Lisetskiy, N.Pietralla, A.Schmidt, I.Schneider, C.Priessner, "Isospin mixing in the 4'^ doublet of^^Go", Eur.Phys.J. A 20, 129 (2004).
- T. Adachi, "High-resolution study of Gamow-Teller transitions in pf-shell nuclei", Osaka University, Department of Physics, Doktorarbeit, 2007.
- T.Adachi, Y.Fujita, P.von Brentano, A.F.Lisetskiy, G.P.A.Berg, C.Fransen, D.De Frenne, H.Fujita, K.Fujita, K.Hatanaka, M.Honma, E.Jacobs, J.Kamiya, K.Kawase, T.Mizusaki, K.Nakanishi, A.Negret, T.Otsuka, N.Pietralla, L.Popescu, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, T.Wakasa, M.Yosoi, K.O.Zell, "High-resolution study of Gamow-Teller transitions from the Tz=l nucleus ^^ Ti to the Tz=0 nucleus ^^ V", Phys.Rev. C 73, 024311 (2006).
- T.Adachi, Y.Fujita, P.von Brentano, G.P.A.Berg, C.Fransen, D.De Frenne, H.Fujita, K.Fujita, K.Hatanaka, M.Honma, E.Jacobs, J.Kamiya, K.Kawase, T.Mizusaki, K.Nakanishi, A.Negret, T.Otsuka, N.Pietralla, L.Popescu, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, T.Wakasa, M.Yosoi, K.O.Zell, "Gamow-Teller transitions in pf-shell nuclei studied in (^He,t) reactions ", Nuci.Phys. A788, 70c (2007)
- Y.Fujita, B.Rubio, T.Adachi, F.Molina, A.Algora, G.P.A.Berg, P.von Brentano, J.Buscher, T.Cocolios, D.De Frenne, C.Fransen, H.Fujita, K.Fujita, W.Gelletly, K.Hatanaka, M.Huyse, O.Ivanov, Y.Kudryavtscv, E.Jacobs, D.Jordan, K.Nakanishi, A.Negret, D.Pauwels, A.B.Perez- Cerdan, N.Pictralla, Z.Podolyak, L.Popescu, R.Raabe, Y.Sakemi, M.Sawicka, Y.Shimbara, Y.Shimizu, T.Shizuma, Y.Tameshige, A.Tamii, P.Van den Bergh, J.Van de Walle, P.Van Duppen, M.Yosoi, K.O.Zoll, "Gamow-Teller transitions in exotic pf-shell nuclei relevant to supernova explosion", J.Phys.(London) G35, 014041 (2008).
- Y.Fujita, T.Adachi, P.von Brentano, G.P.A.Berg, C.Fransen, D.De Frenne, H.Fujita, K.Fujita, K.Hatanaka, E.Jacobs, K.Nakanishi, A.Negret, N.Pietralla, L.Popescu, B.Rubio, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Yosoi, K.O.Zell, "Gamow-Teller Strengths in Proton-Rich Exotic Nuclei Deduced in the Combined Analysis of Mirror Transitions", Phys.Rev.Lett. 95, 212501 (2005).
