Spectroscopie de désintégration bêta de noyaux exotiques autour de ¹³²Sn

Beta-decay spectroscopy of exotic nuclei around ¹³²Sn

• Auteur / Autrice : Min Si
• Direction : Alain Astier, Radomira Lozeva
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Structure et réactions nucléaires
• Date : Soutenance le 25/11/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Particules, hadrons, énergie et noyau : instrumentation, imagerie, cosmos et simulation (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie (2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Elias Khan
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nadine Redon, Muriel Fallot, Xiaohong Zhou
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nadine Redon, Muriel Fallot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isotopes

Tellure

Spin

Modèles en couches (physique nucléaire)

Structure nucléaire

Période radioactive

Iode -- Isotopes

Désintégration bêta

Mots clés libres

Désintégration bêta

Période radioactive

Spin / parité

Isotopes du tellure

Isotopes de l’iode

Modèles en couches

Structure nucléaire

. β decay

Half-life

Spin-parity

Tellurium isotopes

Iodine isotopes

Shell models

Nuclear structure

Résumé

Cette thèse rend compte de travaux expérimentaux pour des noyaux exotiques autour du ¹³²Sn doublement magique, étudiés par spectroscopie après désintégration β. Le premier travail expérimental est réalisé au complexe réacteur de l’ILL, à l’aide du spectromètre séparateur de masse LOHENGRIN. Les noyaux d’intérêt ¹³⁶Te et ¹³⁷I sont produits après la réaction de fission induite par neutrons thermiques sur ²³⁵U. Une nouvelle spectroscopie après désintégration β a été réalisée en combinant des mesures de coïncidences β-γ et γγ, et des schémas de niveaux sont nouvellement établis pour les noyaux fils, respectivement ¹³⁶Te et ¹³⁷I. Les valeurs expérimentales Iβ, log ft, et les attributions de spin-parité sont déterminées, ainsi que de nouvelles demi-vies pour les noyaux ¹³⁶Sb et ¹³⁷Te. Les probabilités Pn d’émission de neutrons retardés β sont également obtenues pour ¹³⁶Sb et ¹³⁷Te. Les résultats expérimentaux sont comparés aux calculs du modèle en couches à grande échelle et fournissent des informations essentielles sur les transitions interdites du premier ordre au-delà de N=82 et Z=50. Le deuxième travail expérimental est effectué au laboratoire RIBF, RIKEN. Les noyaux d’intérêt ¹³⁷Sb, ¹³⁸Sb et ¹³⁹Te sont produits après la réaction de fission en vol de ²³⁸U. Les fragments sont séparés et identifiés par les spectromètres BigRIPS et ZeroDegree, tandis que les mesures de coïncidences β-γ et γγ sont effectuées avec les stations de détection EURICA/WAS3ABI. Les spectroscopies γ après décroissance β de ¹³⁷Te, ¹³⁸Te ont été vérifiées et étendues, tandis qu’un schéma de désintégration a été construit pour la première fois dans cette thèse pour le noyau inconnu ¹³⁹I.

This thesis reports on the β-decay spectroscopic study of exotic nuclei around the doubly-magic nucleus ¹³²Sn. The first experimental work is performed at the ILL reactor complex, using the mass separator spectrometer LOHENGRIN. Nuclei of interest ¹³⁶Te et ¹³⁷I are produced employing the thermal neutron-induced fission reaction of ²³⁵U. New β-decay spectroscopy is studied in combined β-γ / γγ measurement and new level schemes are established for the daughters ¹³⁶Te et ¹³⁷I, respectively. Experimental Iβ and log ft values are deduced. Spin-parity is assigned to the states newly observed, and new half-lives are determined for the ¹³⁶Sb and ¹³⁷Te nuclei. The β-delayed neutron emission probabilities Pn of ¹³⁶Sb and ¹³⁷Te are obtained as well. The experimental results are compared with the large-scale shell model calculation and provide essential information on the first-forbidden transitions beyond N=82 and Z=50. The second experimental work is performed at the RIBF, RIKEN factory. Nuclei of interest ¹³⁷Sb, ¹³⁸Sb and ¹³⁹Te are produced using the in-flight fission reaction of energetic ²³⁸U projectiles. The fragments are separated and identified by the BigRIPS and ZeroDegree spectrometers, while the β-γ and γγ measurement is performed with the EURICA/WAS3ABI detector stations. The β-delayed γ-ray spectroscopy of ¹³⁷Te, ¹³⁸Te are verified and extended, while a completely new decay scheme is built for the unknown ¹³⁹I nucleus and reported for the first time in this thesis.