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Fission barrier of superheavy nuclei and persistence of shell effects at high spin; Cases of $$^{254}$$No and $$^{220}$$Th

超重核の核分裂障壁とその高スピン状態における殻効果の強さ; $$^{254}$$Noと$$^{220}$$Thの場合

Henning, G.*; Khoo, T. L.*; Lopez-Martens, A.*; Seweryniak, D.*; Alcorta, M.*; 浅井 雅人; Back, B. B.*; Bertone, P. F.*; Boilley, D.*; Carpenter, M. P.*; Chiara, C. J.*; Chowdhury, P.*; Gall, B.*; Greenlees, P. T.*; G$"u$rdal, G.*; Hauschild, K.*; Heinz, A.*; Hoffman, C. R.*; Janssens, R. V. F.*; Karpov, A. V.*; Kay, B. P.*; Kondev, F. G.*; Lakshmi, S.*; Lauritsen, T.*; Lister, C. J.*; McCutchan, E. A.*; Nair, C.*; Piot, J.*; Potterveld, D.*; Reiter, P.*; Rogers, A. M.*; Rowley, N.*; Zhu, S.*

Henning, G.*; Khoo, T. L.*; Lopez-Martens, A.*; Seweryniak, D.*; Alcorta, M.*; Asai, Masato; Back, B. B.*; Bertone, P. F.*; Boilley, D.*; Carpenter, M. P.*; Chiara, C. J.*; Chowdhury, P.*; Gall, B.*; Greenlees, P. T.*; G$"u$rdal, G.*; Hauschild, K.*; Heinz, A.*; Hoffman, C. R.*; Janssens, R. V. F.*; Karpov, A. V.*; Kay, B. P.*; Kondev, F. G.*; Lakshmi, S.*; Lauritsen, T.*; Lister, C. J.*; McCutchan, E. A.*; Nair, C.*; Piot, J.*; Potterveld, D.*; Reiter, P.*; Rogers, A. M.*; Rowley, N.*; Zhu, S.*

殻効果によって安定に存在する超重核である$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さを実験的に決定した。核反応で生成した$$^{254}$$Noからの脱励起$$gamma$$線の本数と全エネルギーを測定することで$$gamma$$崩壊の開始点の励起エネルギーとスピン値を導出し、その分布から核分裂障壁の高さをスピンの関数として19$$hbar$$まで決定した。$$^{254}$$Noの核分裂障壁の高さは、スピン15$$hbar$$において6.0MeV、スピン0$$hbar$$における外挿値として6.6MeVと決定された。この結果は、殻効果が、このような重い原子核の核分裂障壁を高くしていることを明確に示し、またその高さが高スピン状態まで保持されていることを証明するものである。

Fission barrier heights of a shell-stabilized superheavy nucleus $$^{254}$$No have been determined as a function of spin up to 19$$hbar$$ through the measured distribution of entry points of $$gamma$$ deexcitations in the excitation energy vs. spin plane. The fission barrier height of $$^{254}$$No was determined to be 6.0 MeV at spin 15$$hbar$$, and 6.6 MeV at spin 0$$hbar$$ by extrapolation. This demonstrates that the shell effect actually enlarges the fission barrier in such heavy nuclei and keeps the barrier high even at high spin.

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分野:Physics, Multidisciplinary

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