exotic nuclei structure and reaction noyaux exotiques ... - IPN - IN2P3

Extending the VMI model: normal and superdeformed nuclei
IPNO Participation: N. Rowley
Collaboration: J. Ollier and J. Simpson (STFC Daresbury Laboratory, UK), A. Lopez-Martens
(CSNSM Orsay)
Le modèle VMI : noyaux déformés et superdéformés
Le modèle du “Variable Moment of Inertia” a été exploité afin de définir une nouvelle “référence naturelle”
pour la bande yrast dans les noyaux normalement déformés (ND). Cela permet d’obtenir de façon simple
les propriétés intrinsèques du noyau (cœur et quasiparticules) le long d’une chaine isotopique. L’analyse de
ces propriétés suggère l’existence d’une région où le noyau se comporte presque comme un “rotor” parfait,
et une expérience est planifiée pour étudier le 180 Yb qui en est vraisemblablement le meilleur exemple. Des
analyes similaires pour les noyaux superdéformés (SD) sont en cours, et portent des informations sur les
interactions entre les états ND et SD (reponsables de la décroissance de ces derniers vers les premiers ;
“decay-out”), et sur le phénomène de bandes identiques.
Defining a natural reference
The Harris formula [1] (derived from the cranking
model [2]) is frequently used to parametrise the
spins and energies of the first few levels of deformed
rotational nuclei as a function of their rotational
frequencies ω (related to the gamma-ray energies
by ω=Eγ/2). For the spin we may write
( J 2 )
0
J1 former parameter is related to the nuclear deformation
and the latter to its « stiffness ». Fig. 1
shows the behaviour of J 0 along various isotopic
chains lying between the N=82-126 closed shells.
and for the energy
E Harris
1
2
I Harris
).
2
( J
0
3
2
2
J
1
The two inertial parameters [J 0 ,J 1 ] possess an interesting,
dramatic behaviour as functions of the
neutron number N and and proton number Z. The
I ref
1 2
J 0
J
3
(
1
)
Fig 1. Dependence of J 0 on the neutron number for
various isotopic chains (Z is indicated in the legend)
running through the N=82-126 major shell. This quantity
reflects rather well the nuclear deformation which
switches on rapidly around N=90.
Fig 2. Various properties of the rotational Os isotopes:
(a) the energy change at the first band crossing (that
is, the 2-quasineutron alignment), (b) the distance
from the Fermi energy λ of the aligning levels, (c) the
moment of inertia of the ground-state band, and (d)
the spin change at the first crossing. The natural reference
allows a simple and reliable extraction of (a)
and (d) for comparison with theoretical calculations.
We have re-investigated the properties of the socalled
variable-moment of inertia (VMI) model [3,4]
and shown that it can be used to define a « natural
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