Atomic nuclei in extraordinary conditions  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
114454
Type NN
Principal investigator Elekes, Zoltán
Title in Hungarian Atommagok különleges körülmények között
Title in English Atomic nuclei in extraordinary conditions
Keywords in Hungarian radioaktívion-nyaláb, invariáns tömeg spektroszkópia, törperezonancia, háromnukleon-erő, héjzáródás, neutroncsillag, röntgenkitörés
Keywords in English radioactive ion beam, invariant mass spectroscopy, pygmy resonance, three nucleon force, shell closures, neutron star, X-ray burst
Discipline
Physics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Nuclear physics
Panel Physics
Department or equivalent Laboratory of Ion Beam Physics (Institute for Nuclear Research, Hungarian Academy of Sciences)
Participants Csatlós, Margit
Dombrádi, Zsolt
Fülöp, Zsolt
Halász, Zoltán
Horváth, Ákos
Kiss, Gábor
Kunné Sohler, Dorottya
Kuti, István
Vajta, Zsolt
Starting date 2015-04-01
Closing date 2019-03-31
Funding (in million HUF) 20.946
FTE (full time equivalent) 12.47
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A RIKEN radioaktív ionnyalábjainak egyedülálló intenzitása illetve a rendelkezésre álló világszínvonalú berendezések felhasználásával tíz rendkívül bonyolult és drága kísérletet végeztünk el, amelyek a nehéz elemek kialakulásáért felelős asztrofizikai r- és rp-folyamatokhoz kapcsolódnak. A neutrongazdag 76Ni atommag vizsgálatával kimutattuk, hogy a stabil atommagtartományban megszokott, 28-as protonszámnál jelentkező héjzáródás megmarad az 50-es neutronszám körül. Az instabil atommagok között felfedezett 16-os neutronszámnál jelentkező héjzáródás vizsgálatát kiterjesztettük a nem kötött alapállapotú atommagok tartományára. Az atommagfizikát régóta foglalkoztató kérdést, a tetraneutron létezését tanulmányoztuk a nem kötött 28O atommag, illetve a 8He(p,pα)4n reakció vizsgálatával. Az r-folyamatban központi szerephez jutó neutronbefogás valószínűségét megváltoztató egzotikus törperezonanciát tanulmányoztuk az 50,52Ca atommagokban. A stabilitási völgy protongazdag oldalán található, neutronbefogással nem létrehozható atommagok keletkezésében kulcsfontosságú 8Be(p,g), 64Ge(p,g) és 65As(p,g) magreakciókat vizsgáltuk. A projekt során egy vákuumkamrát és a felhasznált helyérzékeny szilíciumdetektorokhoz előerősítőket fejlesztettünk és nyolc magyar diákot vontunk be a kutatásokba. Ketten már elkezdték magfizikai PhD tanulmányaikat, és egy hallgató pedig idén felvételizik magfizikai PhD képzésre. A RIKEN programtervező tanácsa egy újonnan beterjesztett kísérletünket elfogadta.
Results in English
The unique intensity of the radioactive ion beams of RIKEN and the world-class facilities available on site allowed us to perform ten complex and expensive experiments which are related to the astrophysical r and rp processes responsible for the creation of heavy elements in the Universe. By studying the neutron-rich 76Ni nucleus, we showed that the shell closure at proton number 28, standard among the stable nuclei, remained intact around neutron number 50. We extended the investigation of the shell closure at neutron number 16 recently discovered among unstable nuclei to the region of nuclei with unbound ground state. We studied a long-standing question of nuclear physics, the existence of tetraneutron by investigating 28O nucleus and the 8He(p,pα)4n reaction as well as the exotic pygmy resonance in 50,52Ca nuclei that might significantly change the neutron capture playing a key role in the r-process. We investigated the 8Be(p,g), 64Ge(p,g) és 65As(p,g) reactions crucial in the creation of nuclei, not available for neutron capture, located at the proton-rich side of the valley of stability. During the project we developed a vacuum chamber and preamplifiers for the position sensitive silicon detectors applied at the experiments, as well as involved eight Hungarian students in the research. Two of them already started their Ph.D. and one of them applies for a Ph.D. position in nuclear physics. The Program Advisory Committee of RIKEN accepted our newly submitted proposal.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=114454
Decision
Yes





 

List of publications

 
Z. Elekes et al.: Nuclear structure of 76Ni from the (p,2p) reaction, Physical Review C, 2019
V. Panin, K. Yoneda, T. Uesaka, M. Kurokawa, T. Motobayashi, Z. Elekes, A. Saastamoinen, B. C. Rasco: Smulations for experimental studies of breakup reactions on neutron-deficient isotopes relevant to the astrophysical rp-process, RIKEN Accelerator Progress Report, 2015
Y. Kondo, et al.: Spectroscopy of unbound oxygen isotopes II, RIKEN Accelerator Progress Report, 2016
V. Panin et al.: Performance test of the silicon tracker for the heavy-ion-proton experiments at SAMURAI, RIKEN Accelerator Progress Report, 2016
V. Panin et al.: Development of the He-filling system for the SAMURAI spectrometer, RIKEN Accelerator Progress Report, 2016
V. Panin et al.: Helium filling method for SAMURAI spectrometer, RIKEN Accelerator Progress Report, 2017
V. Panin et al.: Simulations for experimental studies of breakup reactions on neutron-deficient isotopes relevant to the astrophysical rp-process, RIKEN Accelerator Progress Report,, 2015
C. Caesar et al.: Measurement of the neutron-decay lifetime of the 26O ground state at the SAMURAI setup at RIBF, RIKEN Accelerator Progress Report, 2017
C. Lehr et al.: Low-energy dipole response of the halo nuclei 6,8He, RIKEN Accelerator Progress Report, 2018
Y. Togano et al.: Electric dipole responses of 50Ca and 52Ca, RIKEN Accelerator Progress Report, 2018
V. Panin et al.: Development and test of the dual-gain ASIC preamplifier boards for the GLAST silicon-strip detectors, RIKEN Accelerator Progress Report, 2018
F. Dufter et al.: A silicon vertex tracker for the 8He(p, pα)4n reaction, RIKEN Accelerator Progress Report, 2018
F. Schindler et al.: Investigation of the tetraneutron by quasi-free α-knockout from 8He, RIKEN Accelerator Progress Report, 2018
J. Kahlbow et al.: Experimental campaign using the NeuLAND demonstrator at SAMURAI, GSI-FAIR SCIENTIFIC REPORT, 2017
V. Panin et al.: New Generation of Experiments for the Investigation of Stellar (p, γ) Reaction Rates Using SAMURAI, Nuclear Physics Review, 2016
V. Panin et al.: Simulations for experimental studies of breakup reactions on neutron-deficient isotopes relevant to the astrophysical rp-process, RIKEN Accelerator Progress Report, 2015




Back »