The Two-Photon Decay of the 11-/2 Isomer of 137Ba and Mixed-Symmetry States of 92,94Zr and 94Mo

این کار بر روی حالت واپاشی الکترومغناطیسی جدید در فیزیک هسته ای تمرکز دارد. بخش اول پایان نامه مشاهده واپاشی دو فوتونی را برای انتقالی که در آن واپاشی یک فوتون مجاز است ارائه می کند. در بخش دوم، تقارن مخلوط چهارقطبی در آزمایش‌های پراکندگی پروتون غیرکشسان مورد بررسی قرار می‌گیرد. در سال 1930، برنده جایزه نوبل، M. Goeppert-Mayer، اولین کسی بود که در تز دکترای خود درباره فروپاشی دو فوتونی یک وضعیت خارج شده بحث کرد. این فرآیند بارها در فیزیک اتمی مشاهده شده است. با این حال در فیزیک هسته ای داده ها پراکنده است. در اینجا این حالت فروپاشی فقط برای مورد خاص انتقال بین حالت های هسته ای با اسپین و برابری عدد کوانتومی 0+ مشاهده شده است. برای چنین انتقالی، واپاشی یک فوتون - مانع اصلی تجربی برای مشاهده واپاشی دو فوتون - ممنوع است. علاوه بر این، تقسیم انرژی و توزیع‌های زاویه‌ای اندازه‌گیری شد، که اجازه می‌دهد در مورد چند قطبی که در انتقال دو فوتون نقش دارند، نتیجه‌گیری شود. حالت‌های متقارن مخلوط چهار قطبی یک حالت تحریک در هسته‌های کروی هستند که به قدرت برهمکنش باقی‌مانده چهار قطبی حساس هستند. یک امضای جدید برای این حالت‌های جالب ارائه شده است که امکان شناسایی حالت‌های تقارن مختلط را مستقل از نقاط قوت انتقال الکترومغناطیسی فراهم می‌کند. علاوه بر این، این امضا یک قابل مشاهده با ارزش اضافی برای آزمایش پیش‌بینی‌های مدل برای حالت‌های متقارن مختلط را نشان می‌دهد.

This work focuses on new electromagnetic decay mode in nuclear physics. The first part of the thesis presents the observation of the two-photon decay for a transition where the one-photon decay is allowed. In the second part, so called quadrupole mixed-symmetry is investigated in inelastic proton scattering experiments. In 1930 Nobel-prize winner M. Goeppert-Mayer was the first to discuss the two-photon decay of an exited state in her doctoral thesis. This process has been observed many times in atomic physics. However in nuclear physics data is sparse. Here this decay mode has only been observed for the special case of a transition between nuclear states with spin and parity quantum number 0+. For such a transition, the one-photon decay – the main experimental obstacle to observe the two-photon decay – is forbidden. Furthermore, the energy sharing and angular distributions were measured, allowing conclusions to be drawn about the multipoles contributing to the two-photon transition. Quadrupole mixed-symmetry states are an excitation mode in spherical nuclei which are sensitive to the strength of the quadrupole residual interaction. A new signature for these interesting states is presented which allows identification of mixed-symmetry states independently of electromagnetic transition strengths. Furthermore this signature represents a valuable additional observable to test model predictions for mixed-symmetry states.