240Pu izotopundaki oktupol korelasyonların ve 178Hf izotopundaki yüksek-K seviyelerinin araştırılması
To Search for octupole correlations in 240Pu isotope and high-K states in 178Hf isotope
Yazar: LİDYA AMON
Danışman: PROF. DR. BAKİ AKKUŞ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Deformasyon = Deformation ; Deforme çekirdekler = Deformed nuclei ; Korelasyon = Correlation ; Çekirdek = Nucleus

Özet:
240Pu İZOTOPUNDAKİ OKTUPOL KORELASYONLARIN ve 178Hf İZOTOPUNDAKİ YÜKSEK - K SEVİYELERİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Temel seviyede, kapalı kabuklar arasında çekirdek deforme şekil alır. En çok rastlanan deformasyon formu, eksenel ve yansıma simetrikliğini içinde bulunduran prolate elipsoittir. Deforme şekil, çekirdeğin rotasyonel invaryansını kırar. Bundan dolayı genel olarak seviyeler karışık j değerlerine sahip olmakta ve parite değişmemektedir. Aktinit bölgesinde, pozitif pariteli düşük seviyelere kansan negatif pariteli seviyeler, nükleer alanın yansıma asimetrik olduğunu gösterir. Bu ifade, çekirdeklerin Aj = Al=3 olan tek-parçacık seviyeleri arasındaki büyük Y3,o matris elemanlarından dolayı güçlü oktupol korelasyonları ile karakterize edildiğini gösterir. Y3.o bozunması ve eksenel kuadropol deformasyonun (Y2,o) kombinasyonu sonucu ortalama nükleer alan "armut" şeklini alır. Y2,0- Y3,o "armut" şekli eksenel simetriktir ve bundan ötürü açısal momentumun simetri ekseni üzerindeki izdüşümü (K) iyi bir kuantum sayısı verir. Bunun sonucu olarak, oktupol korelasyonlara sahip yüksek-^ lı çok kuasi parçacık seviyeleri oluşması olasıdır. K seçim kuralından dolayı engellenen bozunma, yüksek-i£ nükleer "armut" şekli olarak ortaya çıkar. Böylece, aktinit bölge nükleer tabloda "armut" şekilli Z-izomerlerin varolduğu tek bölgedir. Tezin amacı, 240Pu çekirdeğindeki K* = 5" iki kuasi parçacık izomerinin koinsidansı ölçülerek yansıma asimetrik yüksek-£ seviyesinin araştırılmasıdır. iThemba LABS (Laboratory for Accelerator Based Sciences) da gerçekleştirilen bu deneyde, yedi adet CLOVER dedektörü ve sekiz adet düşük enerjili foton spektrometresi (Low Energy Photon Spectrometer; LEPS) içeren AFRODITE y-ışm spektrometresi kullanılmıştır. Kalın 2 U hedefin 30 MeV enerjili 4He iyonları ile bombardımanı sonucu, 24 Pu bileşik çekirdeğinden iki nötron buharlaşmasıyla oluşan 240Pu çekirdeğinin popülasyon seviyeleri gözlenmiştir. Geri tepen iyonlar HPGe dedektörlerinde durdurulmuştur. Böylece T m = 165ns lik izomerle koinsidans, "erken- gecikmiş" ölçümler yapılmıştır. İkinci deneyde, 197Au hedefi üzerine yerleştirilen 176Yb çekirdeği, 30 MeV lik 4He iyonlan ile bombardıman edilip, nötron buharlaşması sonucu 77Hf, x 8Hf ve 199T1 çekirdekleri popüle olmuştur. Bu çekirdeklere ait bugüne kadar bilinen gama geçişleri incelenmiş ve 199T1 çekirdeğine ait üç adet yeni gama geçişi bulunmuştur.

Abstract:
TO SEARCH FOR OCTUPOLE CORRELATIONS IN ^"Pu ISOTOPE AND fflGH-K STATES IN 178Hf ISOTOPE SUMMARY Between closed - shells nuclei take on deformed shapes in their ground states. The most common form of deformation is that of a prolate ellipsoid which retains axial and reflection symmetries. The deformed shape breaks rotational invariance in the body-fixed frame of the nucleus, so that in general the intrinsic states are characterized by a mixture of j values, but the parity remains unmixed. In the actinide region, the observation of low-lying negative-parity states which interleave with the positive - parity states leads to the interpretation that the nuclear mean-field is reflection asymmetric. This suggests that these nuclei are characterized by strong octupole correlations due to large Y3 0 matrix elements between single-particle states which have Aj = Al = 3. The combination of the Tj.o distortion and the axial quadrupole deformation (Y^o) leads to a distinctive pear-shape for nuclear mean-field. It should be noted that the Y^o - Ij.o pear-shape retains axial symmetry, and hence the projection of the angular momentum onto the symmetry axis (K) remains a good quantum number. This suggests that it should be possible to form high-£ multi-quasiparticle states which possess significant octupole correlations. One can picture as a high-Z nuclear pear, the decay from which could be hindered due to the K selection rule. Thus, the actinide region is the only region in the nuclear chart where in principle pear-shaped X-isomers can exist. The aim of this project is to search for reflection asymmetric high-K states in 240Pu by measuring coincidences across the T m = 165 ns, IC = 5" two-quasiparticle isomer. In this experiment which was done at the iThemba LABS (Laboratory for Accelerator Based Sciences), the AFRODITE y -ray spectrometer, which consists of seven CLOVER detectors and eight Low Energy Photon Spectrometers (LEPS), was used. The population of states in 240Pu achieved through the bombardment of a thick 238U target with 4He ions at energy of 30 MeV, and evaporation of two neutrons from the 242Pu compound system. The recoiling ions stopped in the focus of the HPGe detectors so that the measurement of "early-delayed" coincidences across the T m =165 ns isomer was possible. Also the population of states in Hf, Hfand Tl achieved through the bombardment of thin 17 Yb on 197Au target with 4He ions at energy of 30 MeV by evaporation of neutrons from the compound nuclei. The gamma transitions for 177Hf, 178Hf and 199T1 were investigated was known from previous works and three new transitions were observed for 199T1. XI