cambiamenti di forma negli isotopi leggeri del...

Cambiamenti di forma negli isotopi

leggeri del Bario:

il mio lavoro di Tesi con il Prof. Pier Giorgio

Caterina Michelagnoli

Sesto Fiorentino, 7 Aprile 2011

Giornata in onore di Pier Giorgio Bizzeti

Professore Emerito

Come ho conosciuto il Prof. Pier Giorgio...

a.a. 2006-2007 : corso "Teoria formale delle reazioni nucleari"

a.a. 2007-2008 : corso "Struttura nucleare" (in parallelo corso

Prof. Giannatiempo)

6-7 Aprile 2008: (prima) visita ai Laboratori Nazionali di

Legnaro

(nel frattempo inizio il lavoro di Tesi...)

Giugno 2008: esperimento a LNL (test 120

Ba)

Gennaio 2008: borsa di studio presso LNL

Aprile 2009: discussione tesi Laurea

(Gennaio 2009: inizio PhD @ Pd)

Dicembre 2010: test AGATA come polarimetro gamma

...

Come ho conosciuto il Prof. Pier Giorgio...

a.a. 2006-2007 : corso "Teoria formale delle reazioni nucleari"

a.a. 2007-2008 : corso "Struttura nucleare" (in parallelo corso

Prof. Giannatiempo)

6-7 Aprile 2008: (prima) visita ai Laboratori Nazionali di

Legnaro

(nel frattempo inizio il lavoro di Tesi...)

Giugno 2008: esperimento a LNL (test 120

Ba)

Gennaio 2008: borsa di studio presso LNL

Aprile 2009: discussione tesi Laurea

(Gennaio 2009: inizio PhD @ Pd)

Dicembre 2010: test AGATA come polarimetro gamma

...

CONTINUA E PREZIOSISSIMA COLLABORAZIONE !!!!

Nuclei e modelli: a lezione di struttura

nucleare con il Prof. Pier Giorgio

“Still, a good model sometimes works well even where apparently

it is not valid. This is in contrast with bad models, which

are useless even where they are supposed to work” I.Talmi,

“Simple model of complex nuclei”,

Harwood Ac. Publ. Gmbtt -pg. 3

Z

N








Z

N

Nuclei con N e Z pari,

A~120-130








Z

N

Nuclei con N e Z pari,

A~120-130

modelli

collettivi

"Sintomi" di collettività

all‟aumentare dei nucleoni di valenza

abbassamento delle energie

dei primi stati eccitati

aumento delle probabilità di

transizione ridotte

"Sintomi" di collettività

all‟aumentare dei nucleoni di valenza

abbassamento delle energie

dei primi stati eccitati

aumento delle probabilità di

transizione ridotte

I primi stati eccitati dei nuclei pari-pari sono ben descritti dai modelli collettivi

Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia")

Modello algebrico (IBA,

Interacting Boson Approximation)

Equazione di Bohr e principali

strutture collettive

superficie del nucleo (nel suo SR intrinseco –modi q.polari):

variabili dinamiche = β, γ e 3 angoli di eulero (orientazione SR intrinseco risp. a un SR inerziale)

Equazione di Bohr:

Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia"):

Equazione di Bohr e principali

strutture collettive

superficie del nucleo (nel suo SR intrinseco –modi q.polari):

variabili dinamiche = β, γ e 3 angoli di eulero (orientazione SR intrinseco risp. a un SR inerziale)

Equazione di Bohr:

Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia"):

Nuclei sferici doppia chiusura di shell;

Nuclei deformati aumento della

deformazione all‟aumentare dei nucleoni di

valenza (p/h fuori chiusura shell)

nuclei sferici nuclei deformati

E(4+)/E(2+) vs A

nella regione degli isotopi leggeri del Ba

E(4+)/E(2+) vs A


Transizione da forma sferica

ad assialmente deformata

(catene isotoniche)

Transizione di fase tra sforma sferica ed

assialmente deformata: il modello X(5)

Il Prof. Pier Giorgio nella ricerca dei nuclei al punto

critico di transizione di fase nella forma (1)

2001: Introduzione modello X(5) (F. Iachello, PRL 87 (2001) 052502)

2001: primo esempio X(5) nei nuclei reali, 152

Sm (Z=62)

(R.F. Casten e N.V. Zamfir, PRL 87 (2001) 052503)



2001: Introduzione modello X(5) (F. Iachello, PRL 87 (2001) 052502)

2001: primo esempio X(5) nei nuclei reali, 152

Sm (Z=62)

(R.F. Casten e N.V. Zamfir, PRL 87 (2001) 052503)

2002: "secondo" esempio X(5) nei nuclei reali, 104

Mo (N=62)



esempi: 224

Ra, 224

Th P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona PRC77 (2008) 024320

150Nd,

152Sm P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona PRC81 (2010) 034320

nuovo modello per la parametrizzazione dei gradi di libertà ottupolari e quadrupolari, per nuclei

vicini alla simmetria assiale; punto critico di transizione di fase tra oscillazioni armoniche

ottupolari e asimmetria assiale permanente (catena isotopica del Torio)

esempi: 224

Ra, 224

Th P.G. Bizzeti e A.M.

Bizzeti-Sona PRC77 (2008) 024320

150Nd,

152Sm P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona

PRC81 (2010) 034320

E(4+)/E(2+) vs A


Transizione da forma sferica

ad assialmente deformata

(catene isotoniche)

Isotopi leggeri del Bario vs X(5)

energie dei livelli

-energie dei primi stati eccitati di 120,122,124

Ba

compatibili con le predizioni X(5)

-energia dello stato 02

+ in

124Ba consistente

con le predizioni X(5)

R. F. Casten and N. V. Zamfir, PRL87, 052503 (2001)


probabilità di transizione E2???

[R.M. Clark et al., Searching for X(5) behavior in nuclei, PRC68 (2003) 037301]

Molti nuclei in accordo con le predizioni X(5) per quanto riguarda le energie,

non lo sono in termini di B(E2) ("sonda" più sensibile ai dettagli delle funzioni

d‟onda degli stati nucleari coinvolti nella transizione)


probabilità di transizione E2???

[R.M. Clark et al., Searching for X(5) behavior in nuclei, PRC68 (2003) 037301]

Molti nuclei in accordo con le predizioni X(5) per quanto riguarda le energie,

non lo sono in termini di B(E2) ("sonda" più sensibile ai dettagli delle funzioni

d‟onda degli stati nucleari coinvolti nella transizione)

122Ba proposto come nucleo X(5) (in base alle energie dei primi stati eccitati)

in C. Fransen et al., PRC69, 014313 (2004)

esperimenti a LNL per verificare il carattere X(5) di 122

Ba e 124

Ba

122,124Ba: X(5) o non X(5)?

2 esperimenti @ LNL (Giugno-Luglio 2005)

108Cd(

16O,2n)

122Ba (fusione-evaporazione)

misura con target spesso misura di vite medie con RDDS

(Recoil Distance Doppler Shift)

ricerca banda sullo stato 02

+

determinazione delle probabilità di

transizione ridotta E2

?

111Cd(

16O,3n)

124Ba (E

kin ~8MeV → β=v/c~0

.01)

esperimenti @ LNL (Giugno-Luglio 2005)

apparato sperimentale

Rivelazione radiazione γ: GASP (GAmma SPectrometer)

40 HPGe+AC raggruppati in 7 anelli (4π)

εriv

~0.14%

FWHM~2.3 keV

@ 1.3 MeV

Per la misura RDDS, target e assorbitori sono

stati montati nel plunger del gruppo di Colonia:

17 distanze tra bersaglio e

assorbitore, d~1.5-1400 µm

The Cologne Symposium

P.G. Bizzeti et al., in Proceedings of the 13th International

Symposium on Capture Gamma-Rays and Related Topics,

Cologne, 2008, edited by A. Blazhev, J. Jolie, N. Warr and A.

Zilges (AIP Conf. Proc. 1090, Melville, 2008) p. 352

The Cologne Symposium

Gli isotopi leggeri del Bario ancora

incuriosiscono il Prof. Pier Giorgio

Quanto ottenuto per 122

Ba ci ha spinto a indagare la struttura del 124

Ba e

l‟ evoluzione del 122

Ba in funzione del momento angolare

Proposta di esperimento e test experiment per il 120

Ba

mio lavoro di tesi!!!

purtroppo non (ancora!?) approvato

Misure di vite medie con RDDS


E‟ necessario utilizzare tecniche

di analisi avanzate per eliminare i contributi

degli effetti sistematici...

nella „vita reale‟:

side feeding, de-orientation ... !

Misure di vite medie con RDDS


Analisi dei dati RDDS con il Differential Decay Curve Method* (DDCM):

(esempio) vita media del livello 41

+

spettri in coincidenza con la

parte shifted di una

transizione che alimenta

direttamente il livello di

interesse

* A. Dewald et al., Z. Phys. A344 (1989) 163

Analisi dei dati RDDS con il Differential Decay Curve Method* (DDCM):

(esempio) vita media del livello 41

+

spettri in coincidenza con la

parte shifted di una

transizione che alimenta

direttamente il livello di

interesse

Iu , I

s transizione di

diseccitazione diretta

media della tau-curve nella

regione di sensitività

* A. Dewald et al., Z. Phys. A344 (1989) 163

IU

IS

Variante al DDCM introdotta dal Prof. Pier Giorgio

Per dati sperimentali al limite della

regione di senstitività:

valore di τ indipendente dai dettagli della

distribuzione di velocità

Così concludendo su 122,124

Ba...


Ba...

vite medie ottenute con tecnica DSAM per spin medio-alti in 122

Ba

(C. Michelagnoli et al., LNL Annual Report 2008 (2009) 17)


Ba...

All‟ aumentare del momento angolare divengono

rilevanti gli effetti delle forze di inerzia sugli stati

di singola particella nel potenziale rotante


Ba



Ba...

All‟ aumentare del momento angolare divengono

rilevanti gli effetti delle forze di inerzia sugli stati

di singola particella nel potenziale rotante


Ba


si è deciso che davvero mi potevo laureare...

La mia Tesi di Laurea

Indice:

1. Struttura dei nuclei con

A~120-130: modelli

collettivi e transizioni di

fase

2. Misure di vite medie

3. Determinazione delle

vite medie di stati

eccitati della sequenza

fondamentale del 122

Ba

e del 124

Ba

4. Discussione dei risultati

sperimentali e confronto

con i modelli

28 Aprile 2009 prima della proclamazione...

28 Aprile 2009 prima della proclamazione...

dopo...!

Dear Prof. Pier Giorgio Bizzeti,

I regret that I could not come to your special workshop so please accept my

hearty compliments transmitted via Caterina.

It was always a great pleasure and honor for me to collaborate with you and

your wife. Nuclear structure and Florence is unsolvable bonded with the

name Bizzeti. I know you as passionate physicist with outstanding

capabilities in the field of experimental nuclear physics as well as in nuclear

theory and you often came up with new bright new ideas.

For example: Once I thought it would be a nice idea to be able to use gas

targets in plunger like lifetime experiments. But then I had to realize that the

idea was not new and it was you who published it long before I started my

activities in the lifetime business.

Dear Pier Giorgio, I gratefully remember many successful experiments which

we could perform in Legnaro and also in Cologne. Let me wish you and your

wife health and an enjoyable future. I am sure Physics will still be part of your

future life.

Best regards

Alfred Dewald

"...alcuni passaggi, tradotti un po' liberamente:

La speranza è una bambinetta da nulla, che è venuta al mondo a Natale

dell'anno scorso e gioca ancora col vecchio gennaio.

Eppure è lei che attraverserà i mondi, questa bambinetta da nulla.

Ella sola attraverserà i mondi, guidando tutti gli altri.

È lei, la piccola speranza, quella che sempre comincia.

Ma sta a noi far sì che questa speranza non venga trovata bugiarda.

Charles Péguy"

Il Prof. Pier Giorgio si rivolge ai giovani ricercatori

alla cerimonia di consegna dei riconoscimenti accademici

Grazie Prof. Pier Giorgio!

(dal Notiziario dell‟Università di Firenze, Marzo 2011)

cambiamenti di forma negli isotopi leggeri del...

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