High-spin states in Eu-146

Abstract

In the N = 83 isotones high-spin isomers have been found systematically, i.e., Pm-144m, Sm-145, Eu-146, Gd-147, and Tb-148. Among them the half-life of the high-spin isomer of Eu-149 is much shorter than those of the adjacent isotones despite of similar excitation energies. This large deviation suggests a different origin in the isomerism or an abrupt change of the level structure at high-spin states of Eu-146. The excitation energies of the states decrease gradually with increasing mass numbers. The parities of these states, however, change suddenly from positive to negative between Sm-145 and Gd-147. Since Eu-146 is located in the middle of Sm-145 and Gd-147, it is meaningful to study the level structure of Eu-146 in order to understand the reason why the change of parity in 27/2 state happens. In order to clarify the low lying states in Eu-146, a gamma-ray measurement was performed by using Ce-140 (Bo-10, 4n) Eu-146 reaction at the tandem laboratory of Kyushu University. Fifty new gamma-rays were identified to originate from Eu-146 and the level scheme was constructed. Spins above the 14(sup +) state level were tentatively assigned based on the angular distribution of gamma-rays. The data analysis is still in progress.

N=83アイソトーン(同中性子核)では、高スピンのアイソマ(異性核)が系統的に発見されている。すなわち、Pm-144m、Sm-145、Eu-146、Gd-147、そしてTb-148である。これらの中で、Eu-146の高スピン異性核の半減期が隣接同中性子核と比較して、励起エネルギーが同程度であるにもかかわらず、非常に短くなっている。この半減期の大きなずれは異性の起源が異なっているか、またはEu-146の高スピン状態のレベル構造が突然変わっていることを示唆している。励起エネルギーは質量数の増加につれて減少している。しかし、これらの状態のパリティはSm-145とGd-147の間で突然プラスからマイナスに変わっている。Eu-146はこれらの間に位置しているので、Eu-146のレベル構造を調べることは27/2状態のパリティ変化が何故起こるかを理解する上で意味がある。Eu-146の低レベル状態を明かにするために、九州大学タンデム研究所でCe-140(Bo-10,4n)Eu-146反応を使ってガンマ線測定が行われた。50の新しいガンマ線がEu-146に由来すると同定して、準位図を明らかにした。14(sup +)以上のスピンはガンマ線の角度分布に基づいて仮に割り振った。データ解析は現在も進行中である。