β-delayed γ--ray spectroscopy of heavy neutron-rich nuclei produced by cold-fragmentation of 208Pb

Resumo

Esta tesis se centra en el análisis de datos de un experimento realizado en GSI, Alemania, dentro de la ''Stopped Beam Campaign'' de la colaboración RISING [1]. En el trabajo se investiga la desintegración beta de núcleos cercanos al ''punto de espera'' A=195, así como sus implicaciones en el proceso r de nucleosíntesis estelar. Para ello, se tratan tres temas de impacto en física nuclear. En primer lugar, el estudio de la evolución de las cerraduras de capas Z=82, N=126 a medida que el número de nucleones de valencia aumenta. El análisis de datos prueba la forma esférica de los núcleos en esta región, y el comienzo de movimientos colectivos en los isótopos par-par de Pt. Además, la observación de transiciones primeras-prohibidas (FF) de alta energía compitiendo con transiciones Gamow-Teller (GT) de baja energía en la desintegración beta de estos núcleos revela la importancia de de incluir las transiciones FF en los modelos teóricos que se utilizan para realizar cálculos de proceso r. En segundo lugar, se han medido las secciones eficaces de intercambio de carga de algunos isótonos con N=127 usando un proyectil de 208Pb. Estos datos muestran que el intercambio de carga es un mecanismo óptimo para investigar la robustez de la cerradura de capas N=126 a partir de la desintegración beta de los núcleos con N=127. Finalmente, se han medido las vidas medias de desintegración beta de algunos núcleos cercanos a la capa N=126. Estas vidas medias se pueden usar para probar e implementar los modelos teóricos que calculan las propiedades de los núcleos que intervienen en el proceso r, siendo de gran interés para estimar la escala temporal de dicho proceso y, por tanto, las abundancias atómicas en el Universo. Debido a las condiciones operacionales del experimento, las técnicas de análisis convencionales no han podido ser utilizadas para obtener las vidas medias. En su lugar se ha empleado el método numérico descrito en la ref. [2]. Los resultados se han comparado de manera sistemática con algunas predicciones teóricas. El modelo DF3+QRPA [3], que incluye transiciones FF y GT desde el mismo punto de vista microscópico, es el que mejor reproduce las vidas medias experimentales. Esta conclusión es esperable, ya que dos características fundamentales de los núcleos estudiados -forma esférica y competición entre transiciones FF y GT- son bien descritas por este modelo.