A high-spin isomer in Nd-143

Abstract

The characteristics of high spin isomers, which were observed systematically in the N = 83 isotopes with proton number from 68 to 61, could be well described in the framework of a Deformed Independent Particle Model (DIPM). The exist of these high spin isomers was interrupted that it is caused by sudden changes in nuclear shape, and the interpretation was confirmed by the deformation parameters of the yrast isomers in Gd-147 deduced from the experimental quadrupole moments. The purpose of the present investigation is to search for the corresponding high spin isomer in Nd-143 with a proton number of 60. The excited states in Nd-143 were populated using the Te-130(O-18, 5n)Nd-143 reaction at a beam energy of 80 MeV. From the measurements of delayed gamma-gamma coincidences, gamma ray angular distributions, and gamma ray linear polarization, a new level scheme is proposed to Nd-143. The level at 8,989 keV with spin and parity values of 49/2(+) was identified to be an isomer. Above the 8,989 keV isomer the gamma rays had considerable populations. The half life of the 8,989 keV isomer was extracted to be 35 +/- 8 ns from the gamma-gamma-time data. The deformation parameters, beta, for the yrast states in Nd-143 were calculated with the DIPM. The yrast states had near spherical shapes with small deformations ranging from zero to -0.1 below the 49/2(+) isomer. However, the deformation was increased suddenly at the 49/2(+) isomeric position. The beta value for the 49/2(+) isomer in Nd-143 was -0.18.

陽子数が68?61でN=83の同中性子核内で系統的に観測された高スピン異性体の特性は、変形独立粒子模型(DIPM)により良く記述され、これら高スピン異性体は核の形状の急激な変化に起因すると説明された。このことは4極子モーメントの実験値から導き出されたGd-147中のイラスト異性体の変形パラメータにより確かめられた。本研究では、このような高スピン異性体が陽子数60のNd-143中に存在するか否かを調べることを目的とし、Nd-143中の励起状態をビームエネルギー80MeVでのTe-130(O-18,5n)Nd-143反応により形成し、遅延γ-γの同時計測、γ-線角度分布およびγ-線直線偏波の測定を行い、Nd-143の新しい準位図を示した。49/2(+)のスピンとパリティ値を有する8,989keVの準位を異性体として同定した。8,989keV以上の異性体ではγ-線がかなりの割合を占めた。γ-γ-tデータから得られた8,989keV異性体の半減期は、35±8nsであった。Nd-143内のイラスト状態に対する変形パラメータ(β)をDIPMにより計算し、49/2(+)異性体以下でのイラスト状態は、0から-0.1の範囲でわずかに変形したほぼ球形であるが、49/2(+)異性体の位置で急激に変形が増大し、Nd-143中の49/2(+)異性体に対するβ値は-0.18であった。