Investigations of triaxiality and nuclear collectivity in mid-heavy isotopes

Abstract

Τhe current thesis features theoretical as well as experimental investigations of nuclear collectivity and triaxiality phenomena in a series of medium-heavy nuclei. On the nuclear structure theory front, a novel method is introduced for incorporating triaxial deformation into a mean-field derived interacting-boson-model-1 (IBM-1) Hamiltonian, making use of the proxy-SU(3) symmetry. Following its introduction, the method is successfully employed for the study of ground and γ bands in a series of Hf and W isotopes. The experimental part of the thesis is focused around measurements of lifetimes and B(E2) reduced transition strengths in Z~50 nuclei, and in particular, 106Pd, in the quest to provide insight on quadrupole collectivity of its low-spin states. Overall, the obtained results from both theoretical calculations and experimental measurements further point towards the recently suggested preponderance of triaxiality over extended regions across the nuclear chart.

Η παρούσα διατριβή περιλαμβάνει θεωρητικές καθώς και πειραματικές μελέτες φαινομένων πυρηνικής συλλογικότητας και τριαξονικότητας σε μία σειρά μεσοβαρών πυρήνων. Στο θεωρητικό σκέλος που αφορά στην πυρηνική δομή, παρουσιάζεται μια νέα μέθοδος ενσωμάτωσης της τριαξονικής παραμόρφωσης σε μια Χαμιλτονιανή του μοντέλου αλληλεπιδρώντων μποζονίων-1 (IBM-1), το οποίο προέρχεται από την θεωρία μέσου πεδίου, με τη χρήση της συμμετρίας proxy-SU(3). Μετά την περιγραφή της, η μέθοδος εφαρμόζεται με επιτυχία για τη μελέτη των θεμελιωδών ζωνών και των γ-ζωνών σε μια σειρά ισοτόπων του Hf και του W. Το πειραματικό μέρος της διατριβής επικεντρώνεται σε μετρήσεις χρόνων ζωής και ανηγμένων πιθανοτήτων μεταβάσεων B(E2) σε πυρήνες με Ζ~50, και ειδικότερα στον πυρνήνα 106Pd, με σκοπό την παροχή πληροφοριών για την τετραπολική συλλογικότητα των καταστάσεων χαμηλού σπιν. Συνολικά, τα αποτελέσματα που προέκυψαν τόσο από τις θεωρητικές υπολογιστικές μελέτες όσο και από τις πειραματικές μετρήσεις ενισχύουν την πρόσφατα προτεινόμενη κυριαρχία της τριαξονικότητας σε εκτεταμένες περιοχές του πυρηνικού πίνακα.