Štúdium jadrovej štruktúry

ODDELENIE KATEDRY

Oddelenie jadrovej fyziky

ČLENOVIA SKUPINY

Stanislav Antalic F1 270 tel: 453 web:antalic.dnp.fmph.uniba.sk

<output>Adam Sitarčík</output>

Jozef Mišt (doktorand) F1 257

VEDECKO-VÝSKUMNÁ ČINNOSŤ SKUPINY

Skupina sa zaoberá štúdiom ťažkých a supeťažkých atómových jadier, ich štruktúry a rozpadu. Samotné experimentálne merania sa realizujú v rámci medzinárodných kolaborácií na experimentoch SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko), ISOLDE v CERN (Švajčiarsko), AGFA v ANL (USA) a ďalších. Medzi hlavné riešené témy patria:

Štruktúra najťažších atómových jadier. Táto téma sa sústredí najmä na problematiku získania informácie o vzbudených stavoch jadier, pričom špeciálne zaujímavé sú dlhožijúce tzv. izomérne stavy jadier. Takto boli získané nové informácie najmä pre izotopy v okolí rutherfordia (Z=104) ako napr. izomérne stavy v izotopoch ²⁵³No a ²⁵³Fm [S. Antalic et al., Eur. Phys. J. A47, 62 (2011)], nové izoméry v izotopoch ²⁵⁹Sg a ²⁵⁵Rf [S. Antalic et al., Eur. Phys. J. A51, 41 (2015), P. Mosat et al., Phys. Rev. C 101, 034310 (2020)], prvé štúdium izotopu ²⁵⁸Rf pomocou beta premeny ²⁵⁸Db [F.P. Heßberger, S. Antalic et al., Eur. Phys. J. A52, 328 (2016)], alebo spektroskopia ²⁴⁷Md [F.P.Heßberger et al. Eur. Phys. J. A 58, 11 (2022)].

Štúdium superťažkých prvkov zahŕňa najmä snahu o syntézu nových chemických prvkov na experimente SHIP v GSI Darmstadt a zodpovedanie otázky o stabilite najťažších známych atómových jadier. Za posledné roky sme získali napríklad nové informácie o prvku 112 (Copernicium) [S. Hofmann et al. Eur. Phys. J. A32, 251 (2007)]. Taktiež sme realizovali potvrdzujúce meranie syntézy prvku 116 (Livermorium) [S. Hofmann et al. Eur. Phys. J. A48, 62 (2012)] a uskutočnili sme aj pokus o syntézu 120-teho prvku [S. Hofmann et al. Eur. Phys. J. A52, 180 (2016)].

Štúdium štruktúry exotických izotopov v okolí olova. Tieto merania sa zameriavajú najmä na detailnú alfa a gama spektroskopiu, ako bolo napríklad štúdium izomérov v izotopoch polónia [B. Andel et al., Phys. Rev. C 93, 064316 (2016)], alebo syntéza izotopov ¹⁹⁷Fr a ¹⁹⁸Fr na experimente SHIP v GSI Darmstadt [Z. Kalaninová et al., Phys. Rev. C 87, 044335 (2013)] poukazujúca na netradične rýchle alfa rozpady jadier. Taktiež spolupracujeme na viacerých meraniach na experimente ISOLDE. Tie poskytujú unikátnu možnosť kombinácie laserovej (atómovej) a rozpadovej (jadrovej) spektroskopie ako je napríklad meranie na určenie ionizačného potenciálu astátu [S. Rothe et al., Nature Communications 4, 1835 (2013)], alebo merania zmien deformácie pozdĺž izotopových reťazcov, napríklad pre ortuť [B.A. Marsh et al., Nature Physics 14, 1163 (2018)], bizmut [A. Barzakh et al., Phys. Rev. Lett. 127, 192501 (2021)] alebo zlato [J. Cubiss et al., Phys. Rev. Lett. 131, 202501 (2023)]. Možná je aj detailná rozpadová spektroskopia, ako napríklad meranie beta premeny nového izoméru v ²¹⁴Bi [B. Andel et al., Phys. Rev. C 104, 054301 (2021)] a základného a izomérneho stavu v ²¹⁶Bi [B. Andel et al., Phys. Rev. C 109, 064321 (2024)]. V posledných rokoch realizujeme merania aj v ANL, ako napríklad štúdium izotopu ¹⁸⁷Pb [W.Q. Zhang et al., Phys. Lett. B 829, 137129 (2022)] alebo syntéza izotopu ¹⁹⁰At [A.N.Andreyev et al., Phys. Rev. C 108, 034303 (2023)].

Štúdium oneskoreného štiepenia po beta premene, ktoré patrí medzi veľmi zriedkavé formy rozpadu atómových jadier. Tento proces prináša výnimočné informácie o štiepení jadier, ktoré sa za bežných okolností neštiepia. V posledných rokoch sme získali mnohé nové informácie z meraní na experimentoch SHIP v GSI Darmstadt a ISOLDE v CERNe, ako napr. informáciu o novom type asymetrického štiepenia jadier [A.N.Andreyev et al. Phys. Rev. Lett. 105, 252502 (2010)], alebo dáta o oneskorenom štiepení po beta premene v izotopoch ¹⁹²At a ¹⁹⁴At [A.N.Andreyev, S. Antalic et al. Phys. Rev. C 87, 014317 (2013)]. Podobné výsledky sme získali pre viaceré izotopy a umožnili dosiahnuť napr. lepší prehľad o hmotnostnej distribúcii fragmentov pre neutrónovo-deficitné izotopy v oblasti olova [L. Ghys et al. Phys. Rev. C 90, 041301 (2014)]. Medzi novšie výsledky patrí identifikácia a určenie vysokej pravdepodobnosti oneskoreného štiepenia po beta premene v ²³⁰Am [G.L. Wilson et al., Phys. Rev. C 96, 044315 (2017)] a štúdium tohto procesu samostatne pre dva izoméry v ¹⁸⁸Bi [B. Andel et al., Phys. Rev. C 102, 014319 (2020)].