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Collectivity along N=50: Nuclear Structure studies on the neutron-magic nuclei 92Mo and 94Ru with AGATA and VAMOS++

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22 - Física
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Collectivity along N=50: Nuclear Structure studies on the neutron-magic nuclei 92Mo and 94Ru with AGATA and VAMOS++

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dc.contributor.advisor	Gadea Raga, Andrés
dc.contributor.advisor	Domingo Pardo, César
dc.contributor.author	Pérez Vidal, Rosa María
dc.contributor.other	Departament de Física Atòmica, Molecular i Nuclear	es_ES
dc.date.accessioned	2019-12-16T08:37:26Z
dc.date.available	2019-12-17T05:45:05Z
dc.date.issued	2019	es_ES
dc.date.submitted	20-12-2019	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/72450
dc.description.abstract	El trabajo desarrollado en esta Tesis se centra en estudio experimental del comportamiento colectivo de los estados excitados de los núcleos semimágicos con N=50 en función de la ocupación del orbital g9/2 de protones, a través de la medida de la vida media de los estados "yrast" 4+ de los núcleos 92Mo y 94Ru. En particular, se ha investigado la conservación de "seniority" a lo largo de la capa g9/2 que es la primera capa donde podría no conservarse. El 100Sn, siendo el núcleo doblemente mágico ligado más pesado con igual número de protones y neutrones, ha atraído siempre un considerable interés desde el punto de vista experimental y teórico. La estructura de este núcleo y sus vecinos son excelentes referencias para probar los cálculos de modelos de capas de última generación en esta región emblemática de la tabla nuclear. Además, el estudio de las propiedades de la capa g9/2 a través de los isótopos con N=50 en las proximidades del 100Sn es de gran interés para entender las diferencias y similitudes con respecto a los isótopos con Z=28 hacia el 78Ni puesto que tienen los mismos nucleones de valencia para protones y neutrones, respectivamente. Esta situación se denomina "valence mirror symmetry". En este contexto, los modelos de capas predicen la conservación de "seniority" hacia la ocupación completa del orbital g9/2 en el primer caso debido a una fuerza de "pairing" creciente a lo largo de los isótonos con N=50, contrariamente a lo que sugieren para el segundo caso. Para probar este fenómeno, las probabilidades de transición reducida de las transiciones "yrast" 4+->2+ en los núcleos 92Mo y 94Ru, han sido determinadas experimentalmente por primera vez a través de medidas de vida media en el laboratorio de GANIL (Caen, Francia). El mecanismo de reacción usado para poblar los núcleos de interés, ricos en protones, fue la reacción de transferencia de varios nucleones raramente usada para poblar dichos núcleos. En este experimento, un haz de 92Mo con una energía de 716.9 MeV incidió en un blanco de 92Mo del IKP Plunger, mientras que una lámina de 24Mg se usó para degradar la energía de los productos de reacción con la finalidad de medir la vida media de los estados excitados con la técnica RDDS. Los productos de reacción de interés se identificaron con el espectrómetro magnético VAMOS++ y los rayos gamma en coincidencia con los productos de reacción identificados se midieron usando AGATA. A través de este experimento se ha podido determinar las probabilidades de transición reducida de las transiciones "yrast" 4+->2+ y 2+->0+ en los núcleos 92Mo y 94Ru y las transiciones "yrast" 4+->2+ y 6+->4+ en los núcleo 90Zr (también útil para completar la sistemática de los núcleos con N=50), permitiendo un estudio completo del esquema de "seniority" en el orbital g9/2 para protones. Estos resultados obtenidos para las probabilidades de transición reducida en los núcleos 92Mo y 94Ru (y 90Zr, por completitud) han sido interpretados en base a las predicciones del modelo de capas usando una interacción realista en el espacio de valencia de protones f5/2, p3/2, p1/2, g9/2. Esta interpretación ha permitido también la comparación del comportamiento de la estructura nuclear entre los núcleos con "valence mirror symmetry". Adicionalmente, parte de esta Tesis ha sido dedicada al estudio del rendimiento del detector espectroscopia gamma de última generación y alta resolución usado en este experimento. AGATA (Advanced Gamma Tracking Array) es un multi-detector compuesto por cristales de germanio de alta pureza, con contactos eléctricamente segmentados, sensibles a la posición y con capacidad de trazar la absorción del fotón gamma dentro del detector. AGATA es el resultado de varios avances técnicos con el fin de identificar la posición de interacción y obtener una alta sensibilidad (eficiencia, "peak-to-total" y corrección Doppler) en condiciones de medida difíciles (elevada tasa de conteo y alta tasa de fondo), como sucede en la segunda generación de instalaciones de haces radiactivos. La caracterización de AGATA realizada en esta Tesis evalúa los datos medidos con fuentes radiactivas y datos medidos con el haz de 92Mo con 23 cristales de germanio.	es_ES
dc.description.abstract	The present Thesis describes my experimental studies on the evolution of collectivity of the nuclear excited states in the vicinity of the doubly-magic nucleus 100Sn via lifetime measurements of the yrast states in 92Mo and 94Ru. In particular, the conservation of seniority along the g9/2 shell has been investigated. This shell is the first one in which the seniority might not be conserved. Excellent cases for studying the properties of this shell are the N=50 isotones in the vicinity of 100Sn and the Z=28 isotopes towards 78Ni, which have the same valence nucleons for protons and neutrons, respectively (this situation is named valence-mirror symmetry). In the former case, shell model calculations predict the conservation of seniority towards the complete occupation of the g9/2 orbital due to an increasing pairing-strength along the N=50 isotones, which differs from what the calculations suggest for the latter case. To test this phenomenon, the reduced transition probabilities for the 4+->2+ yrast transitions, in 92Mo and 94Ru nuclei, have been determined experimentally for the first time via lifetime measurements at the GANIL laboratory (Caen, France). The multi-nucleon transfer reaction mechanism was unconventionally used to populate the proton-rich nuclei of interest. In this experiment, a 92Mo beam with an energy of 716.9 MeV impinged on the stretched 92Mo target of the IKP Cologne plunger, while a 24Mg foil was used to degrade the energy of the reaction products to measure the lifetime with the RDDS technique. The reaction products of interest have been identified with the magnetic spectrometer VAMOS++, while the gamma-rays in coincidence with the identified reaction products have been measured using AGATA. From this experiment the reduced transition probabilities for the 4+->2+ and 2+->0+ yrast transitions in 92Mo and 94Ru and for the 4+->2+ and 6+->4+ yrast transitions in 90Zr (to complete the systematics along N=50) have been determined. This made possible a complete study of the seniority scheme in the proton g9/2. The results on the obtained reduced transition probabilities for the 92Mo and 94Ru (and 90Zr, for the sake of completeness) have been interpreted on the basis of realistic shell-model predictions in the f5/2, p3/2, p1/2, g9/2 proton valence space, allowing also for the comparison of the nuclear structure trends between the valence-mirror symmetry partners. Additionally, part of this Thesis is devoted to the performance of state-of-the art high-resolution gamma-ray spectroscopy detector used in the experiment. AGATA consists of high-fold segmented high purity Ge detectors and a front-end electronics, based on advanced digital signal processing techniques. This techniques permit the extraction of the energy, time and spatial information of the Ge detector signals in order to track and reconstruct the gamma-rays inside of a Ge detector. As a result of these innovative techniques, AGATA is a position sensitive high-resolution gamma spectrometer capable of operating in extreme measuring conditions (high counting rates and high background) in combination of complementary detectors and devices, for example to measure charged particles or neutrons. The characterization of AGATA is provided based on the analysis of radioactive source and in-beam data taken with 23 segmented crystals.	en_US
dc.format.extent	250 p.	es_ES
dc.language.iso	en	es_ES
dc.subject	Nuclear structure	es_ES
dc.subject	N=50	es_ES
dc.subject	Evolution of collectivity	es_ES
dc.subject	Seniority conservation	es_ES
dc.subject	g9/2 shell	es_ES
dc.subject	94Ru 92Mo 90Zr	es_ES
dc.subject	AGATA spectrometer	es_ES
dc.subject	gamma-ray tracking	es_ES
dc.subject	AGATA performance	es_ES
dc.subject	VAMOS++ magnetic spectrometer	es_ES
dc.subject	Particle identification	es_ES
dc.subject	IKP Plunger	es_ES
dc.subject	Lifetime measurements	es_ES
dc.subject	RDDS technique	es_ES
dc.subject	GANIL facility	es_ES
dc.title	Collectivity along N=50: Nuclear Structure studies on the neutron-magic nuclei 92Mo and 94Ru with AGATA and VAMOS++	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::FÍSICA	es_ES
dc.embargo.terms	0 days	es_ES