New β-decay half-lives of heavy neutron-rich nuclei and performance studies of the GEM-TPC detector
Julkaistu sarjassa
JYU DissertationsTekijät
Päivämäärä
2023Tekijänoikeudet
© The Author & University of Jyväskylä
This thesis presents results from the experiments aimed to measure new b-decay
half-lives of neutron-rich nuclei near the N = 126 shell and investigate the performance
of the GEM-TPC detector. Experimental requirements for the b-decay
experiment included production, identification, and analysis of properties of heavy
neutron-rich nuclei. In total, one experiment and two in-beam tests were conducted
at the FAIR/GSI facility. Four new b-decay half-lives for isotopes 197-198Re,
195W, and 191Ta were measured. Additionally, the measured half-life values for
199-200Os and 196Re were consistent with literature values.
Detailed analyses of the experiment and in-beam tests are presented, including
a comparison with measured b-decay half-lives and predicted values from the
FRDM + QRPA and CQRPA models. Consistently shorter half-life values than
predictions were observed for nuclei near N = 126 shell.
The performance analysis of the GEM-TPC detector provided information on its
properties, such as x position resolution, y position resolution, cluster strip multiplicity,
control sum, detection and tracking efficiencies, strip signal summation,
and data digitization impact. Moreover, a clusterization was utilized for the first
time in the data analysis of the GEM-TPC detector.
The objectives of the studies were to increase our understanding about the properties
of nuclei in the vicinity of the third r-process peak and to measure the
capabilities of the GEM-TPC. The experimental results of the new b-decay halflives
can be used to validate existing models and improve our understanding
of the properties of these nuclei. The performance study of GEM-TPC provides
information on its measuring capabilities and suitability for future investigations
and assists in planning the future experiments. Tämä väitöskirja esittelee tuloksia kokeista, joiden tarkoituksena oli mitata uusia
neutronirikkaiden ytimien b-hajoamisten puoliintumisaikoja N = 126 kuoren läheisyydessä
ja tutkia GEM-TPC-ilmaisimen suorituskykyä. Kokeelliset vaatimukset
b-hajoamisen tutkimukseen sisälsivät raskaiden neutronirikkaiden ytimien tuottamisen,
tunnistamisen ja ytimien ominaisuuksien analysoinnin. Yhteensä kolme
mittausta suoritettiin FAIR/GSI-kiihdytinlaboratoriossa. Neljä uutta beetahajoamisen
puoliintumisaikaa mitattiin 197-198Re, 195W ja 191Ta isotoopeille. Lisäksi
mitatut puoliintumisajat 199-200Os ja 196Re isotoopeille olivat yhdenmukaisia kirjallisuusarvojen
kanssa.
Analyysi kolmesta mittauksesta esitetään, sisältäen vertailun mitattujen beetahajoamisten
puoliintumisaikojen ja FRDM + QRPA- ja CQRPA-malleista saatujen
ennustettujen arvojen välillä. N = 126 kuoren läheisyydessä sijaitseville ytimille
havaittiin johdonmukaisesti ennusteita lyhyempiä puoliintumisajan arvoja.
GEM-TPC-ilmaisimen suorituskykyanalyysi antoi tietoa ilmaisimen ominaisuuksista,
kuten x- ja y-paikkaresoluutiosta, yhden klusterin sisältämien signaalien
lukumäärästä, tarkistussummasta, havaitsemis- ja seurantatehokkuudesta, signaalinluentalinjojen
signaalien summauksesta ja datan digitalisoinnin vaikutuksesta.
Lisäksi klusterisaatiota käytettiin ensimmäistä kertaa tutkitun GEM-TPCilmaisimen
data-analyysissä.
Tavoitteena oli lisätä ymmärrystämme ytimien ominaisuuksista r-prosessin kolmannen
huipun läheisyydessä ja mitata GEM-TPC:n suorituskykyä. Uusia b-
hajoamisen puoliintumisaika-arvoja voidaan käyttää olemassa olevien mallien
validointiin ja parantaa ymmärrystämme näiden ytimien ominaisuuksista. GEMTPC:n suorituskykytutkimus antaa tietoa ilmaisimen mittauskyvystä ja soveltuvuudesta
tuleviin tutkimuksiin, sekä auttaa tulevien kokeiden suunnittelussa.
Julkaisija
Jyväskylän yliopistoISBN
978-951-39-9789-2ISSN Hae Julkaisufoorumista
2489-9003Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- JYU Dissertations [806]
- Väitöskirjat [3515]
Lisenssi
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Cluster-transfer reactions with radioactive beams: A spectroscopic tool for neutron-rich nuclei
Bottoni, S.; Leoni, S.; Fornal, B.; Raabe, R.; Rusek, K.; Benzoni, G.; Bracco, A.; Crespi, F. C. L.; Morales, A. I.; Bednarczyk, P.; Cieplicka-Oryńczak, N.; Królas, W.; Maj, A.; Szpak, B.; Callens, M.; Bouma, J.; Elseviers, J.; De Witte, H.; Flavigny, F.; Orlandi, R.; Reiter, P.; Seidlitz, M.; Warr, N.; Siebeck, B.; Hellgartner, S.; Mücher, D.; Pakarinen, Janne; Vermeulen, M.; Bauer, C.; Georgiev, G.; Janssens, R. V. F.; Balabanski, D.; Sferrazza, M.; Kowalska, M.; Rapisarda, E.; Voulot, D.; Benito, M. Lozano; Wenander, F. (American Physical Society, 2015) -
Studies of very neutron-rich odd-mass nuclei with 109≤A≤119
Penttilä, Heikki (1992)The structure of the odd-A nuclei 109Ru, 111,113Rh, 111,113,115,117Pd, and 117,119Ag were investigated via the beta decay of their parent nuclei. The β-decays of 109Mo, 111Tc, 113Ru, 113,115,117Rh and 119Pd and isomeric ... -
Beta decay and deformation : studies of neutron-rich nuclei with 106≤A≤114
Jokinen, Ari (1994)This thesis deals with beta decay studies conducted at the Department of Physics, University of Jyväskylä. The studied neutron rich nuclei with 106≤A≤114 were produced in a proton induced fission of 238U and they were mass ... -
Studies of neutron-rich nuclei close to magicity
Nummela, Saara (2001)This thesis deals with the experimental study of exotic neutron-rich nuclei. Three N~20 nuclei close to the so-called island of inversion have been studied via beta decay at the ISOLDE facility at CERN. The low energy level ... -
Production and spectroscopy of very neutron-rich nuclei
Radivojevic, Zoran (2001)
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.