Study of the nuclear structure at a shape transition: Coulomb excitation of neutron-rich Rb isotopes around N=60

by Christophe Sotty (KU Leuven)

Thursday 19 Feb 2015, 14:30 → 15:30 Europe/Zurich

CERN

The underlying structure in the region A~100, N~60 has been under intensive and extensive investigation, mainly by beta-decay, mass measurments and gamma-ray spectroscopy from fission processes. Around N~60, by adding just few neutrons, protons a rapid shape change occurs from spherical-like to well deformed g.s. shape. Shape coexistence has been observed in the Sr and Zr nuclei, and is expected to take place in the whole region. The mechanisms involved in the appearance of the deformation is not well understood. The interplay between down-sloping and up-sloping Nilsson orbitals is evoked as one of the main reasons for the sudden shape change. However, a clear identification of the active proton and neutron orbitals was still on-going. For that purpose, the neutron-rich 93,95,97,99Rb isotopes have been studied by Coulomb excitation at CERN(ISOLDE) using the REX-ISOLDE post-accelerator and the MINIBALL setup. The completely unknown structures of 97,99Rb have been populated and observed. Prompt gamma-ray coincidences of low-lying states have been observed and time correlated to build level schemes. The associated transition strengths have been extracted with the GOSIA code. The observed matrix elements of the electromagnetic operator constituted new inputs of further theoretical calculations giving new insight on the involved orbitals. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Etude de la structure nucléaire aux alentours d'une transition de forme: Excitation Coulombienne des isotopes de Rb riches en neutrons à N=60. La structure sous-jacente dans la zone A~100, N~60 a été étudiée intensivement et extensivement, principalement par décroissance beta et spectroscopie gamma suite à des réactions de fission. Autour de N~60, en ajoutant juste quelques neutrons, protons un changement de forme rapide des états fondamentaux se produit, allant de sphérique à bien déformé. La coexistence de forme observée dans les noyaux de Sr et Zr est supposée avoir lieu dans toute la région. Les mécanismes impliqués dans l'apparition de la déformation n'était pas clairement identifiés. L’interaction entre les orbitales de Nilsson montantes et descendantes est évoquée comme l'une des principales raisons du changement de forme. Cependant, une identification claire des orbitales proton et neutron en jeu était nécessaire. A cet effet, l'étude des isotopes 93,95,97,99Rb riches en neutrons a été réalisée par excitation Coulombienne au CERN (ISOLDE) en utilisant le post-accélérateur REX-ISOLDE et le dispositif MINIBALL. Les structures excitées encore inconnues des isotopes 97,99Rb ont été peuplées et observées. Les coïncidences de transitions gamma des états de basse énergie ont été observées et leur corrélations ont permis la construction de schémas de niveaux. Les probabilités de transitions associées ont été extraites grâce au code GOSIA. Les éléments de matrice de l'opérateur électromagnétique mesurés constituent de nouveaux apports afin de contraindre de nouveaux calculs théoriques permettant de statuer sur les orbitales impliquées.