Odddziaływania trójciałowe w jądrach węgla i tlenu

W celu poddania weryfikacji przewidywań struktury jądra atomowego za pomocą modeli ab initio, zmierzono czas życia drugiego stanu wzbudzonego 2⁺ w neutronowo-nadmiarowym jądrze ²⁰O, τ(2₂⁺)=150(-30,+80)fs, a także uzyskano oszacowanie czasu życia drugiego stanu wzbudzonego 2⁺ dla ¹⁶C. Wyniki otrzymano dzięki zastosowaniu nowatorskiej techniki Monte Carlo, która pozwoliła dokonać pomiaru czasu życia stanów wzbudzonych w produktach reakcji głęboko nieelastycznych w zakresie od dziesiątek do setek femtosekund. Metoda polegała na analizie kształtu przesunięć dopplerowskich linii gamma zmierzonych przez detektory AGATA+PARIS, dla kwantów emitowanych z fragmentów reakcji, które były w pełni identyfikowane w spektrometrze magnetycznym VAMOS. Uzyskane eksperymentalne czasy życia dla ²⁰O oraz ¹⁶C zgadzają się z przewidywaniami obliczeń ab initio przeprowadzonymi z użyciem sił jądrowych uwzględniających jednocześnie oddziaływania dwunukleonowe i trójnukleonowe. Uzyskane wyniki  wskazują na wyjątkowo dużą czułość  prawdopodobieństw rozpadu gamma wyselekcjonowanych stanów w jądrach bogatych w neutrony na  postać oddziaływań jądrowych używanych do obliczeń ab initio struktury jądra.

M.Ciemała, (B.Fornal, A.Maj, P.Bednarczyk, N.Cieplicka-Orynczak, J.Grębosz, Ł.W.Iskra, M.Kicinska-Habior, M.Kmiecik, M.Lewitowicz, K.Mazurek, M.Matejska-Minda, P.Napiorkowski, M.Rejmund, B.Wasilewska, M.Zieblinski) et al.

Testing ab initio nuclear structure in neutron-rich nuclei: Lifetime measurements of second 2⁺ state in ¹⁶C and ²⁰O

Physical Review C 101, 021303(R) (2020)
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.101.021303