Freiburg 1999 – scientific programme

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 4: Kernphysik I / Exotische Kerne I

HK 4.4: Group Report

Monday, March 22, 1999, 15:15–15:45, B

Strukturuntersuchungen neutronenreicher Beryllium- und Bor-Isotope mit Transferreaktionen. — •H.G. Bohlen¹, A. Blazevic¹, B. Gebauer¹, S.M. Grimes², R. Kalpakchieva³, H. Lenske⁴, T.N. Massey², W. von Oertzen¹ und S. Thummerer¹ — ¹Hahn-Meitner-Institut, Berlin — ²Ohio Univ., Athens, USA — ³JINR, Dubna, Rußland, and Bulg. Acad. Science, Sofia, Bulgarien — ⁴Univ. Gießen

Im Gebiet leichter Massen können ausgeprägte Clusterstrukturen auftreten, wenn insbesondere durch α-Cluster ein großer Teil der Gesamtbindungsenergie in α-Substrukturen konzentriert wird und die Cluster untereinander nicht sehr stark gebunden sind. Dieser Effekt ist insbesondere bei Be-Isotopen und besonders im Bereich von Anregungsenergien wenige MeV unterhalb der α-Separationsenergien zu erwarten. Bei Neutronenüberschuß können sich dadurch molekulare Strukturen mit extremer Deformation bilden. Wir haben die Beryllium-Isotope ¹¹Be und ¹²Be auf solche Strukturen mithilfe von Transferreaktionen untersucht. Die für ¹¹Be gemessenen Spektren des Zwei-Neutronen-Transfers an ⁹Be zeigen die Bevölkerung einer molekularen Rotationsbande, die auf dem 3/2⁻ Zustand bei 3.96 MeV aufbaut. Die neun Mitglieder der Bande liegen bei einer Darstellung der Anregungsenergie gegen J(J+1) auf einer Geraden, deren Steigung ein hohes Trägheitsmoment (2Θ/ℏ² = 4.4 MeV⁻¹), d.h. eine sehr hohe Deformation, anzeigt. Die Analyse wird im einzelnen dargestellt. ¹²Be-Zustände wurden mit den Reaktionen ⁹Be(¹⁵N,¹²N)¹²Be und ¹²C(¹⁴C,¹⁴O)¹²Be spektroskopiert. Oberhalb von 5.7 MeV Anregungsenergie werden vier neue Zustände beobachtet, ihre mögliche (molekulare) Struktur wird diskutiert.
Bei den Bor-Isotopen werden Daten für ¹³B - ¹⁶B vorgestellt. ¹³B wurde mit Reaktionen verschiedener Selektivität bevölkert, in denen einerseits Protonen-Loch-Zustände und andererseits Neutronen-Teilchen-Zustände beobachtet werden konnten. Das ¹⁵B-Spektrum zeigt eine erstaunliche Übereinstimmung mit dem ¹³B-Spektrum, es werden offenbar in beiden Kernen die gleichen Strukturen bevölkert. Mit ¹⁶B ist die Neutronen-Abbruchkante erreicht. Gemäß unserer Messung ist ¹⁶B aber nur mit 40 keV ungebunden, und wenn sich das äußere Valenz-Neutron im Grundzustand in einem ℓ=2 Zustand befindet, wie es der Neutronenzahl N=11 entspricht, wird die Lebensdauer von ¹⁶B durch die Drehimpulsbarriere um einen Faktor ca. 10⁵ verlängert. Strukturrechnungen zeigen jedoch für ¹⁶B ebenso wie für ¹⁴B einen Anteil ℓ=0 Stärke, so daß die Lebensdauer dadurch wieder verkürzt wird.