Verstärkter Neutronen-Paar Transfer zwischen superfluiden schweren Kernen

Abstract

In dieser Arbeit wurde in der Reaktion 206Pb+118Sn, bei zwei Einschußenergien unterhalb der Coulombbarriere, multiple Coulombanregung und Neutronen-Transfer mit gamma-spektroskopischen Methoden untersucht. Das Experiment fand am Beschleuniger UNILAC der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt (GSI) statt. Der Experimentaufbau bestand aus fünf EUROBALL-Cluster Detektoren (EB) und der Darmstadt-Heidelberg Kristallkugel (CB) zum Nachweis von gamma- Quanten und außerdem drei Parallelplattenzählern zum Nachweis von Rückstoßkernen. Die Untersuchungen wurden über einen koinzidenten Nachweis eines rückgestreuten Sn-Ejektils mit mindestens einem gamma-Quant durch einen EB-Detektor durchgeführt. Beobachtet wurden gamma-Übergänge in jeweils beiden Reaktionspartnern nach mehrstufiger inelastischer Anregung sowie nach Ein- und Zwei-Neutronen Transfer. Aus den Intensitäten der beobachteten gamma-Übergänge wurden mit Hilfe semiklassischer Methoden absolute Reaktionswahrscheinlichkeiten als Funktion des minimalen Abstandes, den die Kerne in der Reaktion einnehmen, bestimmt. Die Wahrscheinlichkeiten der Übergänge nach multipler inelastischer Anregung konnten durch Coulombanregungs-Rechnungen im Rahmen der Genauigkeit der zugrunde liegenden reduzierten Übergangsmatrixelemente reproduziert werden. Aus dem Vergleich der Transferwahrscheinlichkeiten von Übergängen nach Ein- und Zwei-Neutronen Transfer wurde verstärkter Zwei-Neutronen Transfer, ausgedrückt durch den Verstärkungsfaktor EF, festgestellt. Durch die mit der CB mögliche hocheffiziente Messung von gamma-Multiplizität und gamma-Summenenergie einer Reaktion konnte "superkalter" Transfer selektiert werden, bei dem der Transfer in den Grundzustand bzw. ersten angeregten Zustand stattgefunden hat. So war es erstmals möglich, einen Verstärkungsfaktor zu bestimmen, der sich auf wohldefinierte Zustände beider Reaktionspartner bezieht. Die gemessene Verstärkung beträgt EF=900 und ist unabhängig von der Einschußenergie. Durch den erstmals möglichen Vergleich mit theoretischen Arbeiten von Broglia et al. [bro78] läßt sich eine Verstärkung dieser Größenordnung durch die superfluiden Eigenschaften der Kerne im Grundzustand bzw. ersten angeregten Zustand und der damit verbundenen Konfigurationsmischung erklären.

In this study multiple Coulomb-excitation and neutron-transfer reactions were investigated in the system 206Pb+118Sn using two different bombarding energies below the Coulomb-barrier. The experiment was performed at the accelerator UNILAC at the Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt (GSI) with the experimental set-up consisting of five EUROBALL-Cluster detectors (EB) and the Heidelberg-Darmstadt crystal-ball (CB) for measuring gamma-rays and in addition three parallel plate counters for measuring the recoil nuclei. The experimental technique was to detect in coincidence one backscattered Sn- isotope and a photon in at least one EB-detector. Gamma-transitions following multiple inelastic excitation as well as one- and two-neutron transfer could be observed. The intensities of the transitions were used in a semiclassical approach to determine absolute reaction-probabilities as a function of the distance of closest approach of the two nuclei in the reaction. The probabilities of the gamma-transitions following inelastic excitation could be explained with Coulomb-excitation calculations within the accuracy of the in the calculation used reduced matrix elements. By comparison of the probabilities of the transitions following one- and two-neutron transfer, enhanced two-neutron transfer could be observed, expressed in terms of the enhancement factor EF. The high efficiency of the CB in measuring the total gamma-multiplicity and gamma-sum energy of a reaction made it possible to select "super-cold" transfer and thus to determine for the first time an enhancement factor referring to well defined states of both partner nuclei. The measured enhancement factor was EF=900 and independent of the bombarding energy. Furthermore for the first time a direct comparison with theoretical work of Broglia et al. [bro78] was possible, which explains an enhancement of this order with the superfluid properties, specifically the configuration mixing, of the nuclei in their ground states and first excited states.