N=50 civarında nötron-zengin çekirdeklerin kabuk yapısının incelenmesi

Abstract

Nötron akıs çizgisine (Neutron Drip Line) yakın nötron-zengin çekirdeklerin oldukçaazaltılmıs bir spin-yörünge etkilesmesine sahip oldukları tahmin edilir. Bu türsistemlerdeki zayıf baglanma enerjisi nedeniyle, nükleer potansiyelin türevinin vedolayısıyla nükleon-nükleon etkilesmesindeki spin-yörünge teriminin daha küçük birdegerine karsılık gelen yaygın bir nükleer yüzey beklenir. Bunun sonucunda, nükleerkararlılıgın asırı ucunda, kabuk yapısının harmonik osilatör potansiyeli tarafındanyaratılan kabuk yapısına dogru geri dönme egiliminde olması beklenir. Alternatifolarak, kararlılıktan uzakta kabuk yapısının evrimi, efektif nükleon-nükleonetkilesmesinin monopole tensor kısmı temeline dayalı farklı bir mekanizma ile ilgiliolabilir. Bu nedenle olarak kabuk aralıklarına yakın nötron-zengin çekirdekler, kabukmodeli tahminiyle karsılastırıldıgında kabuk yapısındaki farklılıkları göstermesinedeniyle ilgi odagı olmaktadır. Bu tez çalısmasında esas olarak, simdiye kadar çok iyibilinmeyen N=50 kabuk aralıgındaki nötron-zengin çekirdekler üzerine yogunlasacagız.Nötron-zengin çekirdeklere, füzyon buharlasma reaksiyonları aracılıgıyla özellikleyüksek spinlerde ulasmak oldukça güçtür. Yerine, N=50 civarındaki bu çekirdekler,82Se + 238U derin inelastik ve çoklu nükleon transfer reaksiyonu ile popüle edilmislerdir.Nötron-zengin izotoplara ait uyarılmıs seviyeler, PRISMA manyetik spektrometresi ilees zamanlı olarak CLARA detektör sisteminin kullanılması ile tespit edilmistir.Çalısmanın esas amacı olan çift kapalı 507828 Ni çekirdegine dogru uzanan bu N=50izotonlarının incelenmesi, kararlılıktan uzakta N=50 enerji aralıgının boyut ve evrimininanlasılmasına olanak saglayacaktır. Tez çalısması sonunda , 83As, 82Ge, ve 81Ga N=50izotonları için sonuçlar rapor edilecektir. Ayrıca, agır kütleli Cu izotopları için eldeedilen yeni deneysel bilgi de bu çalısmada sunulacaktır.

Neutron-rich nuclei close to the neutron drip-line, are predicted to show a stronglyreduced spin-orbit interaction. Due to weak binding one expects a more diffuse nuclearsurface and thus a smaller value of the spin-orbit term of the nucleon-nucleoninteraction. As a consequence, at the extreme of the nuclear stability the shell structuremay show a tendency back towards the one generated by an harmonic oscillatorpotential. Alternatively, such evolution of the shell structure far from stability can alsobe related to a different mechanism based on the monopole tensor part of the effectivenucleon-nucleon interaction. Therefore, neutron-rich nuclei close to shell gaps areparticularly interesting since, when compared with the shell-model prediction, theyallow to search for anomalies into the shell structure. In this thesis, we are mainlyfocused on the nötron-rich nuclei around the N=50 shell gap which is not well known sofar. These nuclei are difficult to reach, particularly in the high-spin states, since they cannot be produced via fusion-evaporation reactions. Instead, the nuclei around N=50 havebeen populated via the deep inelastic and multi-nucleon transfer reaction 82Se + 238U.Excited states of neutron-rich isotopes have been identified using the CLARA detectorarray in coincidence with the PRISMA magnetic spectrometer. The study of the N=50isotones towards the doubly closed 78Ni nucleus, which is the main aim of this work,will possibly enable to understand the size and eventually the evolution of the N=50energy gap far from stability. At the end of the thesis, we will report on the resultsobtained for the 83As, 82Ge, and 81Ga N=50 isotones. New experimental informationobtained also for the heavy Cu isotopes will be presented in the present work.