루크레시아 실험

LUCRECIA experiment
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(ISOLDE)
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LUCRECIA - ISOLDE의 총 흡수 분광계(TAS)

LUCRECIA 실험은 CERN의 ISOLDE 시설에서 영구적인 실험 설정입니다.LUCRECIA의 목적은 핵 구조를 분석하고 이를 사용하여 이론적 모델을 확인하고 항성 예측을 하는 것입니다.이 실험은 베타선 [1][2]공급을 측정하기 위해 설계된 총 흡수 감마 분광계(TAS)를 기반으로 합니다.

배경

불안정한 모핵이 베타 붕괴를 통해 붕괴할 때, 후속 감마선이 방출될 수 있습니다.붕괴는 모핵과 딸핵에서 [3]발생할 수 있는 사용 가능한 수준 및 감마 전이에 따라 달라집니다.감마선을 효율적으로 측정하는 기술은 총 흡수 분광법으로 알려져 있습니다.

대혼란 효과는 복잡한 수준 체계를 구성하기 위해 베타 붕괴 실험에서 고해상도 검출기를 사용하는 어려움과 관련이 있습니다.저효율 검출기를 사용하면 데이터 세트에서 일부 감마선 전환이 생략되고 결정된 공급 패턴이 [4]올바르지 않습니다.섭식 패턴은 모핵이 딸핵의 수준으로 직접 붕괴할 확률을 나타냅니다.

총 흡수 스펙트럼계는 섬광기 결정으로 구성되며, 방사성 샘플을 둘러싼 거의 모든 고체 각도를 포함합니다.이상적으로는 결정이 100%에 가까운 총 효율을 가질 수 있을 정도로 두껍고 다른 유형의 방사선에 눈이 멀어야 합니다.광전자 증배관(PMT)은 감마선에 의해 결정에서 생성된 감마선 섬광을 수집하기 위해 결정에 부착됩니다.사용된 기술은 대혼란 [5]효과에 대항할 수 있습니다.

실험 설정

흰색 및 빔 라인의 차폐가 있는 루크레시아 측정 스테이션.

LUCRECIA는 ISOLDE 빔 라인 중 하나의 끝에 설치되며, TAS와 방사성 [1]활동을 이식하기 위한 테이프 스테이션으로 구성됩니다.ISOLDE의 방사성 이온 빔은 테이프(빔 파이프에 의해 고정됨)에 이식된 다음 측정을 위해 TAS의 중앙으로 운반됩니다.롤러의 위치를 변경함으로써 TAS의 중앙에 빔을 직접 이식할 수 있으며, 이를 통해 짧은 반감기 또는 분광계 외부에서 보다 이국적인 핵을 측정하고 검출기로 [citation needed]이동할 수 있습니다.

TAS는 높이 38cm의 NaI(Tl) 원통형으로 제작되었습니다.지름 7.5cm의 원통형 공동은 [6]대칭축에 수직으로 움직입니다.공동은 빔 파이프가 검출기 안으로 들어가 검출기 중앙에 방사성 선원을 배치할 수 있게 하며, 베타 입자, X선 [2]또는 감마선과 같은 다른 방사선을 측정하기 위해 보조 검출기를 반대편에 배치할 수 있게 합니다.캐비티를 사용하면 LUCRECIA의 총 효율이 감소합니다(300~3000keV [7]범위의 경우 약 90%까지).8개의 PMT가 광 채집에 사용되며, 총 계수율은 필업 [8][9]기여를 방지하기 위해 10kHz 이하로 유지됩니다.

TAS 주변에는 폴리에틸렌, 납, 구리 및 알루미늄의 4개 층으로 구성된 19cm 두께의 차폐 상자가 있습니다.상자는 [10]시설에서 나오는 중성자, 우주선 및 배경을 포함한 대부분의 외부 방사선을 흡수합니다.

결과.

LUCRECIA 설정에서 수행된 실험의 결과는 Sr 지반 상태의76 프롤레이트 모양과 Kr 지반 [11][2][6]상태에 대한74 프롤레이트 및 오블레이트 모양의 혼합물에 대한 이론적 예측을 확인할 수 있었습니다.

중성자 결핍 수은 [12]지역에서도 유사한 연구가 수행되었습니다.

현재 여러 실험이 [13][1]ISOLDE 시설의 LUCREIA 설정을 사용하여 "준비" 단계에 있습니다.

외부 링크

레퍼런스

  1. ^ a b c Nacher, Enrique; Algora, Alejandro; Berta, Rubio (8 Jan 2020). "Upgrade and scientific programme of LUCRECIA, the Total Absorption Spectrometer at ISOLDE". CERN. Geneva. ISOLDE and neutron Time-of-Flight Experiments Committee.
  2. ^ a b c Nácher, E.; Algora, A.; Rubio, B.; Taín, J. L.; Cano-Ott, D.; Courtin, S.; Dessagne, Ph.; Maréchal, F.; Miehé, Ch.; Poirier, E.; Borge, M. J. G.; Escrig, D.; Jungclaus, A.; Sarriguren, P.; Tengblad, O. (2004-06-09). "Deformation of the $N=Z$ Nucleus $^{76}\mathrm{Sr}$ using $\ensuremath{\beta}$-Decay Studies". Physical Review Letters. 92 (23): 232501. arXiv:nucl-ex/0402001. doi:10.1103/PhysRevLett.92.232501.
  3. ^ Rubio, B.; Gelletly, W. (2007). "Total absorption spectroscopy" (PDF). Romanian Reports in Physics. 59 (2): 635–654.
  4. ^ Mesquita, Amir (2012-02-10). Nuclear Reactors. BoD – Books on Demand. ISBN 978-953-51-0018-8.
  5. ^ Äystö, Juha; Eronen, Tommi; Jokinen, Ari; Kankainen, Anu; Moore, Iain; Penttilä, Heikki (2014-01-23). IGISOL: Three decades of research using IGISOL technique at the University of Jyväskylä. Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-007-5555-0.
  6. ^ a b Rubio, B; Gelletly, W; Nácher, E; Algora, A; Taín, J L; Pérez, A; Caballero, L (2005-10-01). "Beta decay studies with the total absorption technique: past, present and future". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 31 (10): S1477–S1483. doi:10.1088/0954-3899/31/10/017. ISSN 0954-3899.
  7. ^ Algora, A.; Ganioğlu, E.; Sarriguren, P.; Guadilla, V.; Fraile, L. M.; Nácher, E.; Rubio, B.; Tain, J. L.; Agramunt, J.; Gelletly, W.; Briz, J. A.; Cakirli, R. B.; Fallot, M.; Jordán, D.; Halász, Z. (2021-08-10). "Total absorption gamma-ray spectroscopy study of the β-decay of 186Hg". Physics Letters B. 819: 136438. doi:10.1016/j.physletb.2021.136438. hdl:10261/261345. ISSN 0370-2693.
  8. ^ Briz, J. A.; Nácher, E.; Borge, M. J. G.; Algora, A.; Rubio, B.; Taín, J. L.; Cano-Ott, D.; Courtin, S.; Dessagne, Ph.; Maréchal, F.; Miehé, Ch.; Poirier, E.; Escrig, D.; Jungclaus, A.; Tengblad, O. (30 June 2015). "Total Absorption Spectroscopy of the N=Z Nucleus 72 Kr". Journal of the Physical Society of Japan. doi:10.7566/JPSCP.6.020050. ISBN 978-4-89027-110-8. {{cite journal}}:저널 요구 사항 인용 journal=(도움말)
  9. ^ Guadilla, Victor; Pfützner, Marek; Agramunt, Jorge; Algora, Alejandro; et al. (5 Jan 2021). "Beta-decay spectroscopy of 27Na and 22O for isospin asymmetry studies in the sd shell". CERN. Geneva. ISOLDE and neutron Time-of-Flight Experiments Committee.
  10. ^ Nácher, E; Algora, A; Rubio, B; Taı́n, J. L; Cano-Ott, D; Borge, M. J. G; Courtin, S; Dessagne, Ph; Escrig, D; Fraile, L. M; Gelletly, W; Jungclaus, A; Le Scornet, G; Maréchal, F; Miehé, Ch (2004-04-05). "Total absorption spectroscopy of 76Sr with the Lucrecia spectrometer at ISOLDE". Nuclear Physics A. Proceedings of the Eighth International Conference on Nucleus-Nucleus Collisions (NN2003). 734: E84–E87. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.03.026. ISSN 0375-9474.
  11. ^ Poirier, E.; Maréchal, F.; Dessagne, Ph.; Algora, A.; Borge, M. J. G.; Cano-Ott, D.; Caspar, J. C.; Courtin, S.; Devin, J.; Fraile, L. M.; Gelletly, W.; Heitz, G.; Jungclaus, A.; Scornet, G. Le; Miehé, Ch. (2004-03-03). "B ( GT ) strength from β -decay measurements and inferred shape mixing in Kr 74". Physical Review C. 69 (3). doi:10.1103/PhysRevC.69.034307. ISSN 0556-2813.
  12. ^ Algora, A.; Ganioğlu, E.; Sarriguren, P.; Guadilla, V.; Fraile, L.M.; Nácher, E.; Rubio, B.; Tain, J.L.; Agramunt, J.; Gelletly, W.; Briz, J.A.; Cakirli, R.B.; Fallot, M.; Jordán, D.; Halász, Z. (August 2021). "Total absorption gamma-ray spectroscopy study of the β-decay of 186Hg". Physics Letters B. 819: 136438. doi:10.1016/j.physletb.2021.136438. hdl:10261/261345.
  13. ^ "Greybook". greybook.cern.ch. Retrieved 2023-07-31.