Este texto recoge el trabajo de análisis, obtención de resultados e interpretación de la información obtenida en dos experimentos realizados en GANIL (2005) e ISOLDE (2007). Los dos experimentos hacen uso de la detección de partículas cargadas emitidas tras la desintegración beta como herramienta de gran sensibilidad para determinar la estructura del núcleo hijo y las propiedades de los estados involucrados en el proceso de emisión. La utilización de diversas técnicas de detección y de análisis ha permitido obtener una gran cantidad de información a partir de los procesos estudiados.
En julio de 2005 se realizó un experimento en GANIL, Francia, en el que se
estudiaron los isótopos ligeros de Argón, 32Ar y 33Ar. El objetivo principal del
nuevo estudio se centraba en la detección en coincidencia de las emisiones de protones y de la radiación para obtener un esquema completo de desintegración y poder obtener la distribución de intensidad beta Gamow-Teller en un amplio rango energético. Para ello se utilizó el dispositivo experimental Silicon Cube, que combina una alta granularidad con una gran cobertura angular, junto con tres detectores de Germanio de alta pureza tipo CLOVER de 4 cristales. En octubre de 2007, se realizó el estudio de la desintegración del último isótopo deficiente en neutrones de Neón ligado, 17Ne, en ISOLDE (CERN), Suiza. El principal objetivo del experimento era emplear la Silicon Ball de ISOLDE para separar los diferentes canales de desintegración utilizando la técnica de Tiempo de Vuelo y aplicar, por primera vez, la técnica de análisis de Matriz R para analizar de forma global los espectros de emisión de partículas cargadas del 17F para obtener información acerca de los niveles involucrados en la desintegración.
Inhaltsverzeichnis (Índice de contenidos)
:- Introducción
- Desintegración β
- Teoría de Fermi de la desintegración β
- Desintegraciones Permitidas
- Distribución de intensidad β Gamow-Teller B(GT)
- Desintegraciones Prohibidas
- Emisión de partículas tras la desintegrción β: Interés físico
- Emisión de partículas
- Espectros de emisión de partículas cargadas
- Resultados espectroscópicos
- Matriz R
- Matriz R multicanal y multinivel
- Cálculo de la distribución de partículas en la desintegración β
- De nición de canal en la emisión de partículas tras la desin�tegración β
- Interferencias
- Instalaciones y sistemas de medida
- CERN
- Proton Synchroton Booster (PSB)
- Proton Synchroton (PS)
- Super Proton Synchroton (SPS)
- Large Hadron Collider (LHC)
- ISOLDE
- REX-ISOLDE
- HIE-ISOLDE
- Blancos y fuentes de iones
- GANIL
- SPIRAL-I
- SPIRAL-2
- EXOGAM
- Detectores
- Detectores de Silicio de partículas cargadas
- Centelleadores
- Detectores de Germanio
- Montajes experimentales
- Silicon Ball
- Silicon Cube
- Geometría, calibración y electrónica
- Silicon Ball: Geometría y calibración
- Geometría
- Calibración
- Reconstrucción en energía
- Construcción de los espectros nales
- Silicon Cube: Geometría y calibración
- Geometría: Ordenación de las bandas
- Geometría: Cálculo de la posición de la fuente
- Calibración de los detectores de partículas cargadas
- Consideraciones adicionales
- Calibración en energía de los detectores γ
- Calibración en e ciencia a bajas energías de los detectores γ
- Construcción de los espectros nales
- Electrónica
- Electrónica: Experimento en ISOLDE
- Electrónica: Experimento en GANIL
- Lógica de Trigger
- Lógica de Trigger : Experimento de ISOLDE
- Lógica de Trigger : Experimento de GANIL
- Análisis 17Ne
- Experimento
- Motivación Física
- 17Ne: Conocimiento previo
- Desintegración β del 17Ne
- Estimación de la vida media de la desintegración
- Selección por Tiempo de Vuelo
- Telescopio
- Respuesta gaussiana del detector
- Aplicación de Matriz R al espectro de protones βp
- Canales de protones procedentes de estados 3/2−
- Canales de protones procedentes de estados 1/2−
- Resultados del ajuste del canal de protones βp
- Identi cación de las componentes del espectro α
- Aplicación de Matriz R al espectro α del canal βα
- Canales de partículas α procedentes de estados 3/2−
- Canales de partículas α procedentes de estados 1/2−
- Resultados del ajuste del canal de protones βα
- Coincidencias p-α en el canal βpα
- Cálculo de resultados nales
- Cálculo de la distribución de intensidad β Gamow-Teller B(GT)
- Cálculo del factor de quenching
- Resultados 17Ne
- Comparación con la información previa
- Transiciones desde el IAS
- Nivel a 7.67 MeV
- Nivel a 8.73 MeV
- Nivel a 12 MeV
- Distribución de B(GT)
- Energías de excitación
- Esquema de niveles
- Análisis 32,33Ar
- Experimento
- Conocimiento previo de los núcleos en estudio: 33Ar y 32Ar
- 32Ar: Conocimiento previo
- Desintegración β del 32Ar
- 33Ar: Conocimiento previo
- Desintegración β del 33Ar
- Espectro de protones
- Espectro γ
- Espectro de coincidencias
- Comparación entre espectros directos y en coincidencia
- Cálculo de las razones de rami cación
- Cálculo de la distribución de intensidad β Gamow-Teller B(GT)
- Cálculo del factor de quenching
- Resultados 32,33Ar
- Resultados: 33Ar
- Resultados: 32Ar
- Conclusiones
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objetivos y Temas Clave)
: Este trabajo se basa en el análisis de la información obtenida en dos experimentos de física nuclear realizados en ISOLDE (CERN) y GANIL. Ambos experimentos se basan en la detección de emisiones de partículas cargadas tras la desintegración β. Los objetivos son el estudio de la estructura de los núcleos hijo, la determinación de las propiedades de los estados excitados y la reconstrucción de la distribución de intensidad Gamow-Teller. Estos estudios presentan las siguientes temáticas: * Emisión de partículas cargadas tras la desintegración β * Estudio de los núcleos hijo de emisión de partículas cargadas. * Análisis por Matriz R. * Determinación de las razones de rami cación de la desintegración β. * Cálculo del factor de quenching.Zusammenfassung der Kapitel (Resumen de los capítulos)
: En este trabajo se han estudiado las desintegraciones β + de los núcleos 17Ne, 32Ar y 33Ar. Los dos experimentos se han realizado con dos dispositivos, la Silicon Ball de ISOLDE y el Silicon Cube de GANIL. El primer experimento se ha realizado en ISOLDE en 2007 con el n de medir los canales de emisión de protones y partículas α tras la desintegración β del 17Ne. Se han empleado las técnicas de Tiempo de Vuelo y telescopios para separar las dos componentes del espectro de partículas. Se ha realizado un ajuste de Matriz R al espectro de protones y al espectro de partículas α para determinar los parámetros de los estados emisores (energías de excitación, anchura parcial y total e intensi�dades). Se ha podido obtener una distribución B(GT) a partir de la información de las transiciones individuales. Se ha determinado un valor para el factor de quenching que es consistente con trabajos previos. El segundo experimento se ha realizado en GANIL en 2005. Se han estudiado las desintegraciones β + del 32Ar y 33Ar utilizando detectores de partículas cargadas de Silicio (Silicon Cube) y detectores de rayos γ de Germanio (CLOVER). Se han obtenido espectros de protones en coincidencia con los rayos γ para obtener las razones de rami cación de los niveles emisores de protones. Los espectros de protones han sido analizados de manera que se ha minimizado la contribución de los positrones. La información obtenida para las transiciones βp ha sido usada para determinar la distribución de intensidad β Gamow-Teller en el caso de los dos isótopos de Argón. Los resultados obtenidos han permitido determinar un factor de quenching compatible con los valores esperados para la capa sd.Schlüsselwörter (Palabras clave)
: Este texto trata la desintegración β de los núcleos 17Ne, 32Ar y 33Ar y su posterior emisión de partículas cargadas. Se han utilizado las técnicas de Tiempo de Vuelo y telescopios para separar las partículas emitidas y se han realizado ajustes por Matriz R para obtener la distribución de intensidad β Gamow-Teller y el factor de quenching. Se han estudiado las transiciones desde el IAS a estados no ligados.- Citar trabajo
- Ricardo Domínguez Reyes (Autor), 2010, Emisión de partículas tras la desintegración beta+ en núcleos deficientes en neutrones: 17Ne, 32Ar y 33Ar, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/200983
