Nuclear Structure of Rare-Earth 172Er, 174Yb, 176Hf, 178W, 180Os Nuclei

M.A. Al-Jubbori; H.H. Kassim; E.M. Raheem; I.M. Ahmed; Z.T. Khodair; F.I. Sharrad; I. Hossain

doi:10.15407/ujpe67.2.127

Ядерна структура рідкоземельних ядер 172Er, 174Yb, 176Hf, 178W та 180Os

Автор(и)

M.A. Al-Jubbori Department of Physics, College of Education for Pure Science, University of Mosul
H.H. Kassim Department of Physics, College of Science, University of Kerbala
E.M. Raheem Ministry of Science and Technology, Directorate of Nuclear Researches and Applications
I.M. Ahmed Department of Physics, College of Education for Pure Science, University of Mosul
Z.T. Khodair Ministry of Science and Technology, Directorate of Nuclear Researches and Applications
F.I. Sharrad Department of Physics, College of Science, University of Diyala, College of Health and Medical Technology, Al-Ayen University
I. Hossain Department of Physics, Rabigh college of Science & Arts, King Abdulaziz University

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe67.2.127

Ключові слова:

ербiй, осмiй, смуга для основного стану, нове емпiричне рiвняння (NEE), модель взаємодiючих бозонiв (IBM-1), B(E2), SU(3)

Анотація

Використовуючи метод з новим емпiричним рiвнянням та модель взаємодiючих бозонiв (IBM-1), ми вивчаємо основний стан i гамма- та бета-спектри ербiя (Er) та осмiя (Os) з N = 104. Розраховано абсолютнi B(E2) iнтенсивностi для цих ядер. В рамках моделi IBM-1 вивчено властивостi поверхнi потенцiальної енергiї. Знайдено вiдношення Ey(I +2)/(I) як функцiю кутового моменту (I) та параметри iраст станiв. Побудовано графiки, якi вказують на те, що всi ядра ¹⁷²Er, ¹⁷⁴Yb, ¹⁷⁶Hf, ¹⁷⁸W та ¹⁸⁰Os мають ротацiй-ну SU(3) симетрiю. Розглянуто причини певного впорядкування наявних експериментальних даних. Результати обох моделей добре узгоджуються з експериментальними даними для ядер ¹⁷²Er, ¹⁷⁴Yb, ¹⁷⁶Hf, ¹⁷⁸W та ¹⁸⁰Os.

Посилання

F. Iachello, A. Arim. The Interacting Boson Model (Cambridge University Press, 1987) [ISBN: 9780511895517].

https://doi.org/10.1017/CBO9780511895517

F. Iachello. Analytic description of critical point nuclei in a spherical-axially deformed shape phase transition. Phys. Rev. lett. 87, 052502 (2001).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.052502

F. Iachello. Dynamic symmetries at the critical point. Phys. Rev. lett. 85, 3580 (2000).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3580

P. Cejnar, J. Jolie, R.F. Casten. Quantum phase transitions in the shapes of atomic nuclei. Rev. Mod. Phys. 82, 2155 (2010).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.2155

R.F. Casten, E.A. McCutchan. Quantum phase transitions and structural evolution in nucle. J. Phys. G 34, R285 (2007).

https://doi.org/10.1088/0954-3899/34/7/R01

P.E.A. McCutchan, N.V. Zamfir.Simple description of light W, Os, and Pt nuclei in the interacting boson model. Phys. Rev. C 71, 054306 (2005).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.71.054306

A. Dewald, O. M¨oller, B. Saha, et al. Test of the critical point symmetry X(5) in the mass A = 180 region. J. Phys. G. Nucl. Partic. 31, S1427 (2005).

https://doi.org/10.1088/0954-3899/31/10/008

Z. Jin-Fu, L. Li-Jun, B. Hong-Bo. Critical behaviour in nuclear structure from spherical to axially symmetric deformed shape in IBM. Chinese Phys. 16, 7 (2007).

https://doi.org/10.1088/1009-1963/16/7/022

S.F. Shen, Y.B. Chen, F.R. Xu, S.J. Zheng, B. Tang, T.D. Wen. Signature for rotational to vibrational evolution along the yrast line. Phys. Rev. C 75, 047304 (2007).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.75.047304

P.N. Usmanov, A.A. Okhunov, U.S. Salikhbaev, A.I. Vdovin. Analysis of electromagnetic transitions in nuclei 176,178Hf. Phys. Part. Nuclei Lett. 16, 185 (2010).

https://doi.org/10.1134/S1547477110030040

K. Nomura, T. Otsuka, N. Shimizu, L. Guo. Derivation of IBM Hamiltonian for deformed nuclei. J. Phys.: Conf. Ser. 267, 012050 (2011).

https://doi.org/10.1088/1742-6596/267/1/012050

H.L. Liu, F.R. Xu, P.M. Walker, C.A. Bertulani. Deformation and its influence on K isomerism in neutron-rich Hf nuclei. Phys. Rev. C 83, 067303 (2011).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.83.067303

X. Hao, L.H. Zhu, X.G. Wu, et al. Evolution of the X(5) critical-point symmetry in rotating 176Os. J. Phys. G. Nucl. Partic. 38, 025102 (2011).

https://doi.org/10.1088/0954-3899/38/2/025102

A.A. Raduta, P. Buganu. Application of the sextic oscillator with a centrifugal barrier and the spheroidal equation for some X(5) candidate nuclei. J. Phys. G. Nucl. Partic. 40, 025108 (2013).

https://doi.org/10.1088/0954-3899/40/2/025108

E. Williams, et al. High-precision excited state lifetime measurements in rare earth nuclei using LaBr3(Ce) detectors. EPJ Web of Conferences 35, 06006 (2012).

https://doi.org/10.1051/epjconf/20123506006

A. Okhunov, F.I. Sharrad, A.A. Al-Sammarea, M.U. Khandaker. Correspondence between phenomenological and IBM-1 models of even isotopes of Yb. Chinese Phys. C 39, 084101 (2015).

https://doi.org/10.1088/1674-1137/39/8/084101

S.N. Abood, M.A. Al-Jubbori. Nuclear structure and Eeectromagnetic transitions investigation in Er isotopes within framework of interacting boson model. textitCommun. Theor. Phys. 60, 335 (2013).

https://doi.org/10.1088/0253-6102/60/3/13

M. Abed Al-Jubbori, H.H. Kassim, F.I. Sharrad, I. Hossain. Deformation properties of the evenпїЅeven rare-earth Er-Os isotopes for N = 100. Int. J. Mod. Phys. E 27, 1850035 (2018).

https://doi.org/10.1142/S0218301318500350

M. Abed Al-Jubbori, H.H. Kassim, A.A. Abd-Aljbar, H.Y. Abdullah, I. Hossain, I.M. Ahmed, F.I. Sharrad. Nuclear structure of the evenпїЅeven rare-earth Er-Os nuclei for N = 102. Indian. J. Phys. 94, 379 (2020).

https://doi.org/10.1007/s12648-019-01461-3

A. Arima, F. Iachello. Interacting boson model of collective nuclear states II. The rotational limit. Ann. Phys-New. York. 111, 201 (1978).

https://doi.org/10.1016/0003-4916(78)90228-2

F. Iachello, K. Abrahams, K. Allart, A.E. Dieperink. Nuclear Structure. Pub (Plenum, New York and London) Ed. Abrahams K., Allaart K., and Diapering AEL (1881).

R. F. Casten, D. D. Warner. The interacting boson approximation. Rev. Mod. Phys. 60, 389 (1988).

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.60.389

F. Iachello. Dynamical supersymmetries in nuclei. Phys. Rev. Lett. 44, 772 (1980).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.44.772

H.H. Kassim, A.A. Mohammed-Ali, M. Abed Al-Jubbori, F.I. Sharrad, A.S. Ahmed, I. Hossain. Critical point of the 152Sm, 154Gd, and 156Dy isotones isotopes. Phys. Atom. Nuclei. 82, 211 (2019).

https://doi.org/10.1134/S1063778819030049

A. Arima, F. Iachello. Interacting boson model of collective states I. The vibrational limit. Ann. Phys-New. York 281, 2 (2000).

https://doi.org/10.1006/aphy.2000.6007

R.F. Casten, Roma. Simplicity and complexity in nuclear structure. R. Reports in Phys. 57, 515 (2005).

E.A. McCutchan, R.F. Casten. Crossing contours in the interacting boson approximation (IBA) symmetry triangle. Phys. Rev. C 74, 057302 (2006).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.74.057302

M.A. Al-Jubbori, F.Sh. Radhi, A.A. Ibrahim, S.A. Abdullah Albakrid, H.H. Kassim, F.I. Sharrad. Determine the 134−140Nd isotopes identity using IBM and NEF. Nucl. Phys. A 971, 35 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2018.01.011

P.H. Regan, et al. Signature for Vibrational to Rotational Evolution Along the Yrast Line. Phys. Rev. Lett. 90, 152502 (2003).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.152502

G. Scharff-Goldhaber, J. Weneser. System of even-even nuclei. Phys. Rev. 98, 212 (1955).

https://doi.org/10.1103/PhysRev.98.212

B.R. Mottelson, S.G. Nilsson. Danske Videnskab. Selskab. Mat-fys Medd.(to be published) 27, 16 (1953).

http://www.nndc.bnl.gov/chart/getENSDFDatasets.jsp).

B. Singe. Nuclear Data Sheets for A = 199. Nucl. Data. Sheets. 108, 196 (2007).

https://doi.org/10.1016/j.nds.2007.01.001

E. Browne, H. Junde. Nuclear data sheets for A = 174. Nucl. Data. Sheets. 87, 15 (1999).

https://doi.org/10.1006/ndsh.1999.0015

M.S. Basunia. Nuclear Data Sheets for A = 176. Nucl. Data. Sheets. 107, 791 (2006).

https://doi.org/10.1016/j.nds.2006.03.001

E. Achterberg, O.A. Capurro, G.V. Marti. Nuclear data sheets for A = 178. Nucl. Data. Sheets. 110, 1473 (2009).

https://doi.org/10.1016/j.nds.2009.05.002

S.C. Wu, H. Niu. Nuclear Data Sheets for A = 180. Nucl. Data. Sheets. 100, 483 (2003).

https://doi.org/10.1006/ndsh.2003.0018

D. Bonatsos, L.D. Skouras. Successive energy ratios in medium-and heavy-mass nuclei as indicators of different kinds of collectivity. Phys. Rev. C 43, 952R (1991).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.43.R952

A.M. Khalaf, A.M. Ismail. Structure shape evolution in lanthanide and actinide nuclei. Prog. Phys. 2, 98 (2013).

I. Mamdouh, M. Al-Jubbori. The rotational Ѕvibrational properties of 178−188Os isotope. Indian J. Phys. 89, 1085 (2015).

https://doi.org/10.1007/s12648-015-0679-7

M.A. Al-Jubbori, H.H. Kassim, F.I. Sharrad, I. Hossain. Nuclear structure of even 120−136Ba under the framework of IBM, IVBM and new method (SEF). Nucl. Phys. A 955, 101 (2016).

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2016.06.005

I.M. Ahmed, G.N. Flaiyh, H.H. Kassim, H.Y. Abdullah, I. Hossain, F.I. Sharrad. Microscopic description of the even-even

−148Ba isotopes using BM, IBM and IVBM. Eur. Phys. J. Plus. 132, 84 (2017).

O. Scholten. Computer code PHINT, KVI (Groningen, 1980).

D. Bonatsos. Systematics of odd-even staggering in y-bands as a test for phenomenological collective models. Phys. Lett. B 200, 1 (1988).

https://doi.org/10.1016/0370-2693(88)91098-2

D. Bonatsos, et al. ΔI = 1 staggering in octupole bands of light actinides: "Beat" patterns. Phys. Rev. C 62, 024301 (2000).

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.62.024301

I.M. Ahmed, M.A. Al-Jubbori, H.H. Kassim, H.Y. Abdullah, F.I. Sharrad. Investigation of even-even 220−230Th isotopes within the IBM, IVBM and BM Nucl. Phys. A 977, 34 (2018).

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2018.05.010

H.H. Kassim, A.A. Mohammed-Ali, F.I. Sharrad, I. Hossain, K.S. Jassim. Nuclear structure of even 178−182Hf Isotopes under the framework of interacting Boson model (IBM-1). Iran. J. Sci. Technol. A. 42, 993 (2018).

https://doi.org/10.1007/s40995-016-0104-x

H.H. Kassim, F.I. Sharrad. Energy levels and electromagnetic transition of 190−196Pt nuclei. Int. J. Mod. Phys. E 23, 1450070 (2014).

https://doi.org/10.1142/S0218301314500700

S. Raman, C.W. Nestor, JR, P. Tikaneny. Transition probability from the ground to the first-excited 2+ state of eveneven nuclides. Atom. Data. Nucl. Data. 78, 1 (2001).

https://doi.org/10.1006/adnd.2001.0858

A.E.L. Dieperink, O. Scholten, F. Iachello. Classical limit of the interacting-boson model. Phys. Rev. Lett. 44, 1747 (1980).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.44.1747

H.H. Kassim, F.I. Sharrad. Negative parity low-spin states of even-odd 187−197Pt isotopes. Nucl. Phys. A 933, 1 (2015).

https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2014.08.097

Downloads

PDF (English)

Опубліковано

2022-04-01

Як цитувати

Al-Jubbori, M., Kassim, H., Raheem, E., Ahmed, I., Khodair, Z., Sharrad, F., & Hossain, I. (2022). Ядерна структура рідкоземельних ядер 172Er, 174Yb, 176Hf, 178W та 180Os. Український фізичний журнал, 67(2), 127. https://doi.org/10.15407/ujpe67.2.127

Завантажити посилання

Номер

Том 67 № 2 (2022)

Розділ

Поля та елементарні частинки

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.