Seminarium Fizyki Jądra Atomowego

Widmo wzbudzeń jądra atomowego przy wysokich energiach jest zdominowane przez Gigantyczny Rezonans Dipolowy (GDR), który polega na kolektywnych drganiach prawie wszystkich neutronów względem protonów. W okolicy energii separacji neutronu, poniżej GDR, dla wielu jąder zaobserwowano wzrost funkcji nasilenia, który powiązany został z tzw. Pigmejskim Rezonansem Dipolowym (PDR). W najprostszym modelu, zjawisko to jest interpretowane jako oscylacje nadmiaru neutronów formujących tzw. skórkę neutronową względem rdzenia jądra składającego się z równej liczy protonów i neutronów. W prezentowanych badaniach po raz pierwszy zastosowano nieelastyczne rozpraszanie ciężkich jonów w połączeniu z pomiarem spektroskopowym przy wysokiej rozdzielczości emitowanego promieniowania gamma. Generalnym celem badań było określenie właściwości stanów dipolowych w jądrze 140Ce w okolicach energii separacji neutronu. Szczególny nacisk położono na postulowane zmieszanie izospinu stanów pigmejskich, które było obserwowane dla tego jądra w eksperymentach z wykorzystaniem rozpraszania gamma i cząstek alfa. W tym celu dokonano porównania wyników uzyskanych eksperymentalnie z obliczeniami metodą przybliżenia Borna fal zaburzonych (DWBA) z wykorzystaniem czynnika kształtującego obliczonego na podstawie gęstości przejść dla stanów pigmejskich. Takie podejście zastosowane zostało po raz pierwszy w tego typu eksperymentach.Eksperyment z wykorzystaniem metody rozpraszania nieelastycznego jąder 17O przy energii 20 MeV/nukleon został przeprowadzony w LNL-Legnaro we Włoszech. Rozpraszane jądra były rejestrowane przy użyciu dwóch krzemowych detektorów typu ΔE-E z układu TRACE w koincydencji z pomiarem promieniowania gamma emitowanego przez wzbudzone jądra tarczy. Detekcja kwantów gamma prowadzona była z zastosowaniem zaawansowanego układu AGATA, składającego się detektorów germanowych (HPGe). Aby zwiększyć wydajność detekcji w zakresie wyższych energii, zastosowano dodatkowo 9 detektorów scyntylacyjnych, LaBr3:Ce z układu HECTOR+.Wyniki badań pozwoliły potwierdzić dominujący charakter izoskalarny stanów pigmejskich, szczególnie ich składowej w obszarze niskich energii. Po raz pierwszy wyznaczono wartość izoskalarnej reguły sum ważonej energią odpowiadającą udziałowi stanów pigmejskich i ich nasilenie dla jądra 140Ce.