el estado fundamental ha sido obtenida así como una nueva medida <strong>de</strong> <strong>la</strong> vida media <strong>de</strong> dicho estado isomérico através <strong>de</strong>l estudio realizado sobre <strong>la</strong> evolución temporal <strong>de</strong> <strong>la</strong> emisión gamma <strong>de</strong> dicha <strong>de</strong>sexcitación.Estos resultados sobre el esquema <strong>de</strong> niveles <strong>de</strong> baja energía <strong>de</strong>l núcleo 72 Br nos han permitido afrontar el análisis <strong>de</strong><strong>la</strong>s medidas realizadas con el TAS “Lucrecia” que actualmente se encuentra en curso. La distribución experimental<strong>de</strong> fuerza Gamow-Teller <strong>de</strong> nuestra <strong>de</strong>sintegración será obtenida a partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> distribución <strong>de</strong> <strong>la</strong> alimentación directaa niveles excitados en 72 Br por <strong>de</strong>sintegración beta <strong>de</strong> 72 Kr. Este estudio completo <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>sintegración beta <strong>de</strong>lnúcleo N=Z 72 Kr constituye el trabajo principal <strong>de</strong> tesis <strong>de</strong>l estudiante José A. Briz (becario Predoctoral-FPI).REACCIONES DE TRANSFERENCIA EN HACES EXÓTICOS RICOS DE NEUTRONES EN REX-ISOLDELas reacciones <strong>de</strong> transferencia <strong>de</strong> un nucleón constituyen una herramienta excelente para el estudio <strong>de</strong> <strong>la</strong>spropieda<strong>de</strong>s mono-particu<strong>la</strong>res <strong>de</strong> los estados nucleares. En particu<strong>la</strong>r, en dichas reacciones se obtienen datosexperimentales esenciales para el estudio <strong>de</strong> <strong>la</strong> evolución <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong> capas, y <strong>de</strong> <strong>la</strong>s energías efectivas monoparticu<strong>la</strong>res,lejos <strong>de</strong> <strong>la</strong> línea <strong>de</strong> estabilidad beta. El Dr. R. Or<strong>la</strong>ndi, miembro <strong>de</strong> nuestro grupo <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el junio 2010 (yque obtuvo un contrato <strong>de</strong> postgrado CPAN que empezó en enero <strong>2011</strong>), está involucrado en el estudio <strong>de</strong>reacciones <strong>de</strong> transferencia en REX-ISOLDE. En estos experimentos se utiliza el acop<strong>la</strong>miento <strong>de</strong> <strong>la</strong> matriz <strong>de</strong><strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> silicio T-REX con los <strong>de</strong>tectores <strong>de</strong> Germanio <strong>de</strong> MINIBALL. En <strong>2011</strong>, R. Or<strong>la</strong>ndi y A. Jungc<strong>la</strong>usparticiparon <strong>de</strong> forma activa en el montaje y funcionamiento <strong>de</strong> un experimento <strong>de</strong> este tipo: 72 Zn(t,p) 74 Zn, que tuvolugar en octubre <strong>de</strong> <strong>2011</strong>. Actualmente, R. Or<strong>la</strong>ndi está llevando a cabo el análisis <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong>l experimento78 Zn(d,p) 79 Zn, que se realizo en ISOLDE a finales <strong>de</strong>l 2010 y los resultados preliminares ya han sido presentados encontribuciones orales a tres conferencias internacionales durante <strong>2011</strong> (ARIS – Leuven, NCNP – Stockholm,Rutherford Centennial Conference – Manchester).EVIDENCIA DE UNA FASE DE ALINEACIÓN DEL SPIN DE PARES NEUTRÓN-PROTÓN EN LAESTRUCTURA DE NIVELES DEL 92 PdEn un experimento realizado en GANIL (Caen, Francia), se estudió por primera vez el esquema <strong>de</strong> excitación <strong>de</strong>lnúcleo 92 Pd, un núcleo extremadamente <strong>de</strong>ficiente en neutrones, mediante una reacción <strong>de</strong> fusión-evaporación yutilizando el espectrómetro gamma EXOGAM, <strong>la</strong> matriz DIAMANT <strong>de</strong> CsI para <strong>la</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>s cargadasy un “muro <strong>de</strong> neutrones”, que es una matriz <strong>de</strong> 50 centel<strong>la</strong>dores líquidos para <strong>la</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> neutrones. El objetivo<strong>de</strong>l estudio fue investigar una pregunta que ha tenido una consi<strong>de</strong>rable atención en física nuclear – si un nuevo tipo<strong>de</strong> corre<strong>la</strong>ción entre pares <strong>de</strong> neutrones y protones (“isosca<strong>la</strong>r-pairing” don<strong>de</strong> el spin <strong>de</strong>l protón y el <strong>de</strong>l neutrónestán totalmente alineados) podría aparecer en núcleos con igual número <strong>de</strong> neutrones y protones. En todos losnúcleos estudiados hasta ahora, <strong>la</strong> estructura a baja energía se caracteriza generalmente por corre<strong>la</strong>ciones entre pares<strong>de</strong> nucleones, por ejemplo pares <strong>de</strong> neutrones y pares <strong>de</strong> protones. Como se trata <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>s idénticas <strong>de</strong>ben, <strong>de</strong>acuerdo con el principio <strong>de</strong> Pauli, tener alineación opuesta <strong>de</strong>l spin. Dicha combinación da lugar a propieda<strong>de</strong>ssimi<strong>la</strong>res a <strong>la</strong>s que se encuentran en el helio superfluido y en <strong>la</strong> superconductividad, como resultado <strong>de</strong><strong>la</strong>pareamiento <strong>de</strong> electrones en <strong>la</strong> física <strong>de</strong> <strong>la</strong> materia con<strong>de</strong>nsada. En <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong> estados excitados que se hai<strong>de</strong>ntificado en el isótopo <strong>de</strong> Pa<strong>la</strong>dio 92 Pd, los neutrones y protones <strong>de</strong>l sistema se encuentran en parejas <strong>de</strong> spinesalineados, dando lugar a propieda<strong>de</strong>s completamente diferentes comparado con <strong>la</strong>s que uno tendría en un núcleoatómico "normal". La interpretación <strong>de</strong> los datos experimentales ha sido realizada mediante cálculos microscópicosen el marco <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> capas. Dichos cálculos sugieren para los núcleos pesados con N=Z una imagencompletamente diferente <strong>de</strong> lo que había sido propuesto en mo<strong>de</strong>los teóricos anteriores <strong>de</strong>l apareamiento neutrónprotón.Los resultados <strong>de</strong>l experimento han sido publicados en <strong>2011</strong> en Nature (B. Ce<strong>de</strong>rwall et al.).MEDIDA DE MOMENTOS MAGNÉTICOS CON HACES ESTABLES (UNILAC, GSI) Y EXÓTICOS,RICOS EN NEUTRONES (REX-ISOLDE)Los momentos magnéticos son una prueba sensible <strong>de</strong> <strong>la</strong>s propieda<strong>de</strong>s mono-particu<strong>la</strong>res en el núcleo. Pue<strong>de</strong>n sermedidos mediante <strong>la</strong> observación <strong>de</strong> <strong>la</strong> perturbación inducida por un campo magnético en <strong>la</strong> corre<strong>la</strong>ción angu<strong>la</strong>r <strong>de</strong>los rayos gamma emitidos en <strong>la</strong> <strong>de</strong>-excitación <strong>de</strong>l estado nuclear <strong>de</strong> interés. Medidas <strong>de</strong> momentos magnéticosfueron <strong>de</strong> importancia primordial en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura nuclear y han sido y siguen siendo esenciales paraponer a prueba el po<strong>de</strong>r predictivo <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> capas nuclear. En <strong>2011</strong> publicamos los resultados <strong>de</strong> los últimosavances el <strong>la</strong>s mediciones <strong>de</strong> momentos magnéticos <strong>de</strong> los isótopos estables <strong>de</strong> Estaño usando <strong>la</strong> técnica <strong>de</strong> campostransitorios (transient fields, TF) en combinación con <strong>la</strong> excitación Coulombiana en cinemática inversa (A.Jungc<strong>la</strong>us et al., PLB; J. Walker et al., PRC; J. Walker, Tesis doctoral, Universidad Autónoma <strong>de</strong> Madrid, mayo<strong>2011</strong>). Los factores g <strong>de</strong> los estados excitados 2 + en <strong>la</strong> serie <strong>de</strong> isótopos <strong>de</strong>l estaño, <strong>de</strong>terminados con una precisiónsin prece<strong>de</strong>ntes, permite discriminar entre un número <strong>de</strong> diferentes aproximaciones mo<strong>de</strong>rnas <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> capasy por lo tanto arrojar luz sobre el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> colectividad en <strong>la</strong> ca<strong>de</strong>na semi-mágica <strong>de</strong> los isótopos <strong>de</strong> estaño.24
Si bien <strong>la</strong> técnica TF está bien establecida en re<strong>la</strong>ción con haces <strong>de</strong> iones estables, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> hacesradioactivos p<strong>la</strong>ntea nuevos <strong>de</strong>safíos experimentales. Nuestro grupo preten<strong>de</strong> <strong>de</strong>safiar estos retos con <strong>la</strong> intención <strong>de</strong>superar ciertas limitaciones inherentes mediante <strong>la</strong> construcción <strong>de</strong> una nueva cámara <strong>de</strong> reacción, que fue<strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da y construida en el IEM-CSIC. La nueva cámara alberga bobinas externas y el “yugo” para producir uncampo magnético <strong>de</strong> 80 mT requerido para magnetizar <strong>la</strong> capa ferromagnética <strong>de</strong> Gd <strong>de</strong>l b<strong>la</strong>nco y un circuito <strong>de</strong>refrigeración <strong>de</strong> nitrógeno líquido para mantener su temperatura muy por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong> Curie. Ennoviembre <strong>de</strong> <strong>2011</strong> A. Jungc<strong>la</strong>us, A. Il<strong>la</strong>na, A. Perea, J.A. Briz y R. Or<strong>la</strong>ndi, en co<strong>la</strong>boración con investigadores <strong>de</strong>otros institutos <strong>de</strong> investigación europeos, ejecutamos <strong>la</strong> primera parte <strong>de</strong>l experimento IS483 en REX-ISOLDE,CERN, con el objetivo <strong>de</strong> medir el momento magnético <strong>de</strong>l estado excitado 2 + <strong>de</strong>l 72 Zn. Los datos obtenidos estánsiendo analizados por A. Il<strong>la</strong>na en el marco <strong>de</strong> su trabajo <strong>de</strong> tesis doctoral y se completará el experimento con losturnos <strong>de</strong> haz restantes en 2012. Esta medida pionera nos permitirá poner a prueba los cálculos <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> capasque <strong>de</strong>scriben mejor esta región <strong>de</strong> <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> nuclear.LA ASIMETRÍA DE REFLEXIÓN EN NUCLEÍDOS LIGEROS DEL ACTÍNIDO USANDO ELTRAZADO DE LA RADIACIÓN GAMMA DE LA MATRIZ DE DETECCIÓN AGATALa asimetría <strong>de</strong> reflexión y <strong>la</strong> <strong>de</strong>formación octupo<strong>la</strong>r son propieda<strong>de</strong>s nucleares bien <strong>de</strong>finidas y han sido observadastanto en núcleos medios como pesados a lo <strong>la</strong>rgo <strong>de</strong> <strong>la</strong> tab<strong>la</strong> nuclear. Sobre dicho tema, hemos participado en unexperimento en los Laboratori Nazionali di Legnaro (Legnaro, PD, Italia) en marzo <strong>de</strong> <strong>2011</strong>, para caracterizarnuevas estructuras con <strong>de</strong>formación octupo<strong>la</strong>r observadas en núcleos ligeros <strong>de</strong> los actínidos 220 Ra y 222 Th. Elprincipal objetivo <strong>de</strong>l experimento era medir <strong>la</strong> po<strong>la</strong>rización lineal <strong>de</strong> <strong>la</strong>s transiciones gamma que unen nuevasbandas rotacionales, que aún no se han dado a conocer, con el estado fundamental. En dicho experimento se empleoel <strong>de</strong>mostrador <strong>de</strong> AGATA, una matriz <strong>de</strong> cinco grupos triples <strong>de</strong> <strong>de</strong>tectores segmentados <strong>de</strong> germanio, que ofreceuna sensibilidad sin prece<strong>de</strong>ntes, en resolución y eficiencia mediante <strong>la</strong> explotación <strong>de</strong> su capacidad <strong>de</strong> trazado. Conel <strong>de</strong>mostrador <strong>de</strong> AGATA, <strong>la</strong>s posiciones <strong>de</strong> interacción <strong>de</strong> los rayos gamma pue<strong>de</strong>n ser empleadas para <strong>la</strong>reconstrucción <strong>de</strong> los ángulos <strong>de</strong> dispersión <strong>de</strong> <strong>la</strong>s transiciones <strong>de</strong> interés, y por lo tanto <strong>de</strong>terminar su po<strong>la</strong>rizaciónlineal. En dicho contexto es importante mencionar que en <strong>2011</strong>, <strong>la</strong> co<strong>la</strong>boración AGATA, <strong>de</strong> <strong>la</strong> el grupoexperimental <strong>de</strong> física nuclear <strong>de</strong>l IEM es miembro, revisó los logros alcanzados en el proyecto AGATA en losúltimos años, incluyendo toda <strong>la</strong> infraestructura necesaria para operar y apoyar el espectrómetro, en un extensoartículo (33 páginas) publicado en Nuclear Instruments and Methods A.I+D PARA EL EXPERIMENTO R3B EN LA FUTURA INSTALACION FAIREl experimento R3B es parte <strong>de</strong> <strong>la</strong> primera fase <strong>de</strong>l proyecto FAIR. La configuración experimental <strong>de</strong> R3B estádiseñada para <strong>la</strong> <strong>de</strong>tección en cinemática completa <strong>de</strong> los productos emitidos en <strong>la</strong>s reacciones a energíasre<strong>la</strong>tivistas. El Calorímetro para <strong>la</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> rayos gamma emitidos en vuelo (CALIFA) se sitúa en torno alb<strong>la</strong>nco <strong>de</strong> reacción y <strong>de</strong>be ser capaz <strong>de</strong> llegar a <strong>la</strong> necesaria resolución angu<strong>la</strong>r y resolución energética para <strong>de</strong>tectarcascadas <strong>de</strong> rayos gamma <strong>de</strong> 1 a 10 MeV con un fuerte corrimiento Doppler <strong>de</strong>bido a <strong>la</strong> alta velocidad <strong>de</strong> <strong>la</strong> fuente,así como para <strong>de</strong>tectar protones <strong>de</strong> hasta 300 MeV. Nuestra participación en el I+D esta centrado en contribuir a <strong>la</strong>construcción <strong>de</strong> este calorímetro.A lo <strong>la</strong>rgo <strong>de</strong> <strong>2011</strong> se ha fijado el diseño <strong>de</strong> <strong>la</strong> parte <strong>de</strong>l barril <strong>de</strong>l calorímetro CALIFA y entregado un Informe <strong>de</strong>Diseño Técnico (TDR) en diciembre <strong>de</strong> <strong>2011</strong> al comité <strong>de</strong> evaluación. El grupo <strong>de</strong> Madrid ha <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do, enco<strong>la</strong>boración con <strong>la</strong> empresa Mesytec un sistema <strong>de</strong> control <strong>de</strong> temperatura y voltaje a nivel <strong>de</strong> <strong>la</strong> etapapreamplificadora con el fin <strong>de</strong> estabilizar los diodos LAPD muy sensibles a <strong>la</strong> captación <strong>de</strong> luz. El preamplificadorse ha adaptado para manejar un gran rango dinámico <strong>de</strong> energía a cubrir mediante el método <strong>de</strong> “Time-Over-Threshold”don<strong>de</strong> se mi<strong>de</strong> el tiempo <strong>de</strong> <strong>la</strong> señal que supera un cierto umbral. El sistema completo ha sido diseñadopara adaptarse al encapsu<strong>la</strong>do <strong>de</strong> cristales específicos y <strong>la</strong>s uniones se han diseñado <strong>de</strong> modo que lospreamplificadores con estabilización <strong>de</strong> voltaje y temperatura se montan directamente en los cristales.En el diseño <strong>de</strong>l casquete <strong>de</strong><strong>la</strong>ntero <strong>de</strong> CALIFA estamos probando una solución innovadora con dos cristalescentelleadores acop<strong>la</strong>dos uno tras otro en lo que se l<strong>la</strong>ma configuración phoswich con un sistema único <strong>de</strong> lectura,ver <strong>la</strong> memoria 2010. Los experimentos realizados con el primer prototipo LaBr-LaCl phoswich estáncompletamente analizados y el resultado obtenido se reproduce perfectamente mediante <strong>la</strong>s simu<strong>la</strong>ciones GEANT4que hemos realizado. Estos resultados se recogen en un artículo enviado a Nuclear Instrument and Methods A ytitu<strong>la</strong>do “A high Resolution Phoswich: LaBr3(Ce) coupled with LaCl3(Ce)". Basado en los resultados obtenidos seha diseñado, simu<strong>la</strong>do, y construido un prototipo CEPA (CALIFA Endcap Phoswich Assembly) consistente en uncluster <strong>de</strong> 4 cristales <strong>de</strong> 2x2 <strong>de</strong> 4 cm <strong>de</strong> <strong>la</strong>rgo LaBr(Ce), junto con uno <strong>de</strong> 6 cm <strong>de</strong> <strong>la</strong>rgo LaCl(Ce) en configuración<strong>de</strong> sandwich. Este prototipo se recibió en diciembre <strong>de</strong> <strong>2011</strong> y actualmente se está montando en una estructura <strong>de</strong>soporte especialmente diseñada para ello, ver figura. Durante el año 2012 se llevará a cabo una completacaracterización y evaluación <strong>de</strong> este <strong>de</strong>tector phoswich.25
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Dr. Francesca Vidotto.Université d
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Plasma, el cuarto estado de la mate
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