Neutronski bogate jezgre kalija

diplomski rad

• Naslov (engleski): Neutron-rich potassium nuclei
• Autor: Josipa Diklić
• Mentor: Tea Mijatović (mentor)
• Mentor: Matko Milin (mentor)
• Član povjerenstva: Matko Milin (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Tea Mijatović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nils Paar (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mihael Makek (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivica Smolić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Fizički odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2019-07-18, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Fizika

Sažetak

Osnovna tema ovoga rada je proučavanje neutronski bogatih jezgara kalija masenih brojeva 41–46. U okviru rada proučeni su podatci vezani uz elektromagnetske prijelaze pobudene nuklearnom reakcijom 40Ar+ 208Pb mjerenom magnetskim spektrometrom PRISMA u koincidenciji s detektorom γ-zračenja CLARA. Korištenjem neutronski bogatog stabilnog snopa 40Ar možemo u izlaznom kanalu imati pobuđene izotope koji su nastali pobiranjem ili ogoljavanjem nukleona. Kanali pobiranja protona od velikog su interesa jer su do sada na mjerenjima oko kulonske barijere samo nekoliko puta identificirani u atomskom i masenom broju. Upravo su izotopi kalija dobiveni reakcijama pobiranja i protona i neutrona. U ovom smo radu identificirali njihove karakteristične elektromagnetske prijelaze kroz cijeli lanac izotopa kalija. Ove rezultate smo usporedili s prethodno publiciranim rezultatima, kao i s teorijskim računom modela ljusaka. Uočeni su do sad nepoznati elektromagnetski prijelazi te se smještanjem stanja u sheme energijskih nivoa i usporedbom s teorijskim računima došlo do novih informacija o nivoima, koji su već uočeni, ali kojima nije dodijeljen spin i paritet. Uočili smo i da se udarni presjek u svim pobuđenim jezgrama kalija raspoređuje podjednako na stanja negativnog i na stanja pozitivnog pariteta. Uočili smo i snažno pobuđenje stanja najvišeg spina za danu energiju (“yrast”). Raspravljali smo o inverziji prvog pobuđenog i osnovnog stanja, 1/2+ i 3/2+ kod neparno-parnih i 3− i 2− kod neparno-neparnih jezgri, gdje do zamjene nivoa dolazi zbog jakog miješanja protonskih konfiguracija, kako se popunjava neutronska ljuska f7/2.

Sažetak (engleski)

The main topic of this thesis are neutron-rich potassium nuclei with mass numbers ranging from 41 to 46. As a part of this work we analysed and interpreted data related to the electromagnetic transitions excited by the nuclear reaction 40Ar + 208Pb measured with the PRISMA magnetic spectrometer coupled with the CLARA γ -ray detector. Using a neutron-rich stable beam of 40Ar we can observe excited isotopes in the exit channel, originating from nucleon pick-up or stripping. Proton pick-up channels are a major research interest as up to now they have rarely been identified in terms of their atomic and mass numbers in measurements near the Coulomb barrier. In our measurement isotopes of potassium are created by pick-up reactions of neutrons and protons. Our main objective was to identify their characteristic electromagnetic transitions throughout the complete potassium isotopic chain. These results were compared to previously published results and theoretical predictions of the nuclear shell model. We observed so far unknown electromagnetic transitions and, by embedding corresponding levels in the energy level scheme and comparing them with shell model calculations, obtained new information on previously known levels of unknown spin and parity. Furthermore, we observed that the cross section in all excited potassium nuclei is equally distributed among states of positive and negative parity. We also observed strong excitations of highest spin states for a given energy (“yrast”). Finally, we discussed the inversion of the first excited state and ground state, 1/2+ and 3/2+ for odd-even nuclei and 3− and 2− for odd-odd nuclei, in which the inversion is caused by strong mixing of proton configurations, as the neutron shell f7/2 is being filled.

• Ključne riječi: prijenos nukleona; elektromagnetski prijelazi; PRISMA spektrometar; CLARA detektor γ-zračenja; energijski nivoi; model ljusaka; neutronski bogate jezgre; izotopi kalija
• Ključne riječi (engleski): nucleon transfer; electromagnetic transitions; PRISMA spectrometer; CLARA γ-ray detector; energy levels; shell model; neutron-rich nuclei; potassium isotopes
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:177748
• Studijski program: Naziv: Fizika; smjerovi: istraživački; Smjer: istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra fizike (mag. phys.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-08-26 14:29:38