Gamov-Teller Anregungen in den leichten Kernen 9B und 13N

• Applicant: Professor Dr. Peter von Brentano
• Subject Area: Nuclear and Elementary Particle Physics, Quantum Mechanics, Relativity, Fields
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 23077058

• Final Report Year: 2010

Final Report Abstract

Im Rahmen des Projekts wurden die leichten Kerne 9B und 13N untersucht. Durchgeführt wurden (3He,t) Ladungsaustauschreaktionen an den Kernen 9Be und 13C am Grand Raiden Spektrometer des Research Center for Nuclear Physics der Universität Osaka (Japan). Mit Hilfe einer neu entwickelten Zusatzfunktion für die Offline-Analyse konnten Aberrationen beseitigt und die Energieauflösung verbessert werden. Die sehr gute Energieauflösung von rund 35 keV erlaubte es schwach angeregte sowie nahe bei einander liegende Zustände gut zu trennen. Die Anregungsenergie und Zerfallsbreite einiger Zustände konnte mit deutlich höherer Genauigkeit bestimmt werden. Da bei einem Spektrometerwinkel von 0° der Wirkungsquerschnitt der Ladungsaustauschreaktion ungefähr proportional zur Gamow-Teller Stärke B(GT) ist, kann mit Hilfe dieser Messungen die Verteilung der Gamow-Teller Stärken bis zu hohen Anregungsenergien (20 Mev) in den Kernen 9B und 13N bestimmt werden. Zustände mit dem Isospin T=Z/2 konnten bis zu einer Anregungsenergie von 15 MeV in 9B und 18 MeV in 13N beobachtet werden. Die Gamow-Teller Stärken dieser Zustände sind bisher nicht oder nur mit grosser Ungenauigkeit bekannt. Die endgültige Bestimmung der B(GT) Werte ist noch nicht abgeschlossen. Die Verteilung der Gamow-Teller Stärken in Kernen den leichten Kernen ist ein wichtiger Bestandteil um das Verständnis der detaillierten Kernstruktur zu vertiefen. Insbesondere liefern sie wichtige Daten um neue Schalenmodellrechnungen zu überprüfen und zu verbessern. Dies ermöglicht die genauere Vorhersage von Gamow-Teller Stärken in instabilen Kernen, deren experimentelle Beobachtung sehr schwierig ist. Für das Verständnis von Astrophysikalischen Prozessen sind diese Werte jedoch von grosser Bedeutung.

Publications

• "High-Resolution B(GT) studies with (3He,t) reactions" AIP Conference Proceedings Volume 1090, CAPTURE GAMMA-RAY SPECTROSCOPY AND RELATED TOPICS : Proceedings of the 13th International Symposium on Capture Gamma-Ray Spectroscopy and Related Topics, p p . 544-548
  C. Scholl, Y. Fujita, T. Adachi, H. Hashimoto, K. Hatanaka, H. Matsubara, K. Nakanishi, T. Ohta, Y. Sakemi, Y. Shimbara, Y. Shimizu, Y. Tameshige, A. Tamii, P. von Brentano, M. Yosoi, and R. G. T. Zegers
  
• "High-resolution study of Gamow- Teller transitions from the Tz =1 nucleus 46Ti to the Tz=0 nucleus 46V", The 2nd International Conference on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions (COMEX 2), St. Goar, Germany
  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
  
• "New spin assignments in the odd-odd N=Z nucleus 42Sc", 3rd German-Japanese Workshop on Nuclear Structure and Astrophysics
  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
  
• "Gamow-Teller strengths in A=42 isobars deduced in the combined analysis of Tz=±1—>0 mirror transitions", Osaka University, Laboratory of Nuclear Studies, Annual Report 2006
  T.Adachi, Y.Fujita, P.von Brentano, N.T.Botha, H.Fujita, H.Hashimoto, K.Hatanaka, M. Matsubara, K.Nakanishi, R.Neveling, T.Ohta, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, C.Scholl, Y.Tameshige, A.Tamii and R.G.T. Zegers
  
• "High resolution study of Gamow-Teller transitions in pf-shell nuclei", Osaka University, Laboratory of Nuclear Studies, Annual Report 2006
  T.Adachi, Y.Fujita, P.von Brentano, G.P.A.Berg, N.T.Botha, C.Fransen, D.De Frenne, H.Fujita, K.Fujita, H.Hashimoto, K.Hatanaka, E.Jacobs, J.Kamiya, K.Kawase, M.Matsubara, K.Nakanishi, A.Negret, R.Nevehng, T.Ohta, N.Pietralla, L.Popescu, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, C.Scholl, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, T.Wakasa, M.Yosoi, R.G.T.Zegers, and K.O. Zell
  
• "High-resolution study of Gamow- Teller transitions from, the Tz =1 nucleus 46Ti to the Tz =0 nucleus 46V", Phys. Rev. C 73, 024311 (2006)
  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.Tamn, M.Uchida, T.Wakasa, M.Yosoi, K.O.Zell
  
• "Extraction of Weak Transition Strengths via the (3He,t) Reaction at 420 MeV" Phys. Rev. Lett. 99, 202501 (2007)
  R.G.Zegers, T.Adachi, H.Akimune, S.M.Austin, A.M.van den Berg, B.A.Brown, Y.Fujita, M.Fujiwara, S.Gales, C.J.Guess, M.N.Harakeh, H.Hashimoto, K.Hatanaka, R.Hayami, G.W.Hitt, M.E.Howard, M.Itoh, T.Kawabata, K.Kawase, M.Kinoshita, M.Matsubara, K.Nakanishi, S.Nakayama, S.Okumura, T.Ohta, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, C.Scholl, C.Simenel, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, T.Yamagata, M.Yosoi
  
• "Gamow-Teller Strengths and the Halflife in Proton-Rich Exotic Nuclei deduced from Mirror Transitions", Osaka University, Laboratory of Nuclear Studies, Annual Report 2007
  Y.Fujita, T.Adachi, B.Rubio, P.von Brentano, G.P.A.Berg, C.Fransen, D.De Frenne, H.Flijita, K.Fujita, K.Hatanaka, E.Jacobs, T. Kaneda, K.Nakanishi, A.Negret, N.Pietralla, L.Popescu, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Yosoi, and K.O. Zell
  
• "Gamow-Teller Transitions in A==54, Tz=+1 Mirror Nuclei", Osaka University, Laboratory of Nuclear Studies, Annual Report 2007
  Y.Fujita, B.Rubio, F.Molina, D.Pauwels, T.Adachi, A.Algora, P.von Brentano, G.P.A.Berg, J.Buscher, T.Cocolios, D.De Frenne, C.Fransen, H.Fujita, K.Fujita, W.Gelletly, K.Hatanaka, M.Huyse, O.Ivanov, Yu. Kudryavtsev, E.Jacobs,, D.Jordan, K.Nakanishi, A.Negret, A.B. Perez-Cerdan, N.Pietralla, Z.Podolyak, L.Popescu, R.Raabe, Y.Sakemi, M.Sawicka, Y.Shimbara, Y.Shimizu, T.Shizuma, Y.Tameshige, A.Tamii, P.Van den Bergh, Y.Van de Walle, P.Van Duppen, M.Yosoi and K.O. Zell
  
• "Gamow-Teller transitions in pf-shell nuclei studied in (3He.t) reactions", Nucl. Phys. A788, 70c (2007)
  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.Sakerai, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, T.Wakasa, M.Yosoi, K.O.Zell
  
• "High-resolution study of Gamow-Teller transitions in pf-shell nuclei", Oscdca University, Department of Physics, Doktorarbeit , 2007
  T. Adachi
  
• "New spin assignments in the odd-odd N=Z nucleus 42Sc and the breaking of the 40Ca 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 42Sc and the breaking of the 40Ca core", Proc. International Nuclear Physics Conference (INPC2007), (Tokyo 2007) Volume 2, pp . 284-286
  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
  
• "Gamow-Teller transitions in exotic pf-shell nuclei relevant to supernova explosion", J. Phys. (London) G35, 014041 (2008)
  Y.Fujita, B.Rubio, T.Adachi, F.Mohna, 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, 0.Ivanov, Y.Kudryavtsev, E.Jacobs, D.Jordan, K.Nakanishi, A.Negret, D.Pauwels, A. B.Perez-Cer dan, N.Pietralla, 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.Zell
  
• "Spectroscopy of 24Al and extraction of Gamow-Teller strengths with the 24Mg(3He,t) reaction at 420 MeV" Phys. Rev. C 78, 014314 (2008)
  R.G.T.Zegers, R.Meharchand, T.Adachi, Sam M.Austin, B.A.Brown, Y.Fujita, M.Fujiwara, C.J.Guess, H.Hashimoto, K.Hatanaka, M.E.Howard, H.Matsubara, K.Nakanishi, T.Ohta, H.Okamura, Y.Sakemi, Y.Shimbara, Y.Shimizu, C.Scholl, A.Signoracci, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Yosoi
  
• "Gamow-Teller transitions studied in the high-resolution 64Ni(3He,t)64Cu reaction" Phys. Rev. C 79, 064312 (2009)
  L.Popescu, T.Adachi, G.P.A.Berg, P.von Brentano, D.Frekers, D.De Frenne, K.Fujita, Y.Fujita, E.-W.Grewe, M.N.Harakeh, K.Hatanaka, E.Jacobs, K.Nakanishi, A.Negret, Y.Sakerai, Y.Shimbara, Y.Shimizu, Y.Tameshige, A.Tamii, M.Uchida, H.J.Wortche, M.Yosoi