Deary, J, Scheck, M, Schwengner, R, O’Donnell, D, Bemmerer, D, Beyer, R, Hensel, Th, Junghans, AR, Kögler, T, Müller, SE et al (show 33 more authors)
(2023)
Photo-response of the N=Z nucleus 24Mg.
The European Physical Journal A, 59 (9).
198-.
Abstract
<jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>The electric <jats:italic>E</jats:italic>1 and magnetic <jats:italic>M</jats:italic>1 dipole responses of the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$N=Z$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>N</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> nucleus <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^{24}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>24</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>Mg were investigated in an inelastic photon scattering experiment. The 13.0 MeV electrons, which were used to produce the unpolarised bremsstrahlung in the entrance channel of the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^{24}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>24</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>Mg(<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\gamma ,\gamma ^{\prime }$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>γ</mml:mi> <mml:mo>′</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>) reaction, were delivered by the ELBE accelerator of the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. The collimated bremsstrahlung photons excited one <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$J^{\pi }=1^-$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>-</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, four <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$J^{\pi }=1^+$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>, and six <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$J^{\pi }=2^+$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:msup> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> states in <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^{24}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>24</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>Mg. De-excitation <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\gamma $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> rays were detected using the four high-purity germanium detectors of the <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\gamma $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>ELBE setup, which is dedicated to nuclear resonance fluorescence experiments. In the energy region up to 13.0 MeV a total <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$B(M1)\uparrow = 2.7(3)~\mu _N^2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>M</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>↑</mml:mo> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>2.7</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mspace /> </mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>μ</mml:mi> <mml:mi>N</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> is observed, but this <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$N=Z$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>N</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mi>Z</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> nucleus exhibits only marginal <jats:italic>E</jats:italic>1 strength of less than <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\sum B(E1)\uparrow \le 0.61 \times 10^{-3}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>∑</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>↑</mml:mo> <mml:mo>≤</mml:mo> <mml:mn>0.61</mml:mn> <mml:mo>×</mml:mo> </mml:mrow> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> e<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^2 \, $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mspace /> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>fm<jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>. The <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$B(\varPi 1, 1^{\pi }_i \rightarrow 2^+_1)/B(\varPi 1, 1^{\pi }_i \rightarrow 0^+_{gs})$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>Π</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>Π</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mi>i</mml:mi> <mml:mi>π</mml:mi> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mi>gs</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> branching ratios in combination with the expected results from the Alaga rules demonstrate that <jats:italic>K</jats:italic> is a good approximative quantum number for <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$^{24}$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mrow /> <mml:mn>24</mml:mn> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>Mg. The use of the known <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\rho ^2(E0, 0^+_2 \rightarrow 0^+_{gs})$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mi>ρ</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mi>gs</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> strength and the measured <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$B(M1, 1^+ \rightarrow 0^+_2)/B(M1, 1^+ \rightarrow 0^+_{gs})$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>M</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>M</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>,</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mi>gs</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> branching ratio of the 10.712 MeV <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$1^+$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msup> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> level allows, in a two-state mixing model, an extraction of the difference <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$\varDelta \beta _2^2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>Δ</mml:mi> <mml:msubsup> <mml:mi>β</mml:mi> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:mrow> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> between the prolate ground-state structure and shape-coexisting superdeformed structure built upon the 6432-keV <jats:inline-formula><jats:alternatives><jats:tex-math>$$0^+_2$$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mn>0</mml:mn> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> level.</jats:p>
| Item Type: | Article |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | 7 Affordable and Clean Energy |
| Divisions: | Faculty of Science and Engineering > School of Physical Sciences |
| Depositing User: | Symplectic Admin |
| Date Deposited: | 03 Oct 2023 16:02 |
| Last Modified: | 17 Mar 2024 18:22 |
| DOI: | 10.1140/epja/s10050-023-01111-7 |
| Open Access URL: | https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-01111-7 |
| Related URLs: | |
| URI: | https://livrepository.liverpool.ac.uk/id/eprint/3173384 |
Dimensions
Dimensions
