Le forme complesse dei nuclei atomici
Sino ad oggi, per comprendere fenomeni e strutture nucleari, gli strumenti più importanti sono stati i fasci in-beam di raggi gamma (γ-ray) e la spettrometria degli elettroni. Tuttavia, la spettrometria γ-ray o degli elettroni da sole possono fornire solo informazioni parziali sui processi di diseccitazione nucleare. La spettroscopia degli elettroni utilizzata in combinazione con fasci di ioni radioattivi (RIB) potrebbe fornire le parti mancanti dell’immagine. Il progetto SPEDE (Shape coexistence and collectivity in atomic nuclei) ha avviato una campagna per la spettroscopia degli elettroni per eseguire la spettroscopia a raggi gamma con conversione in-beam simultanea nell’Accelerator Laboratory dell’Università di Jyväskylä (JYFL). Le nuove tecniche di spettroscopia degli elettroni a raggi gamma con conversione in-beam sono state sviluppate per esperimenti complementari con RIB presso il REX-ISOLDE (e in futuro con insieme a HIE-ISOLDE). Per capire il fenomeno della coesistenza di forma dei nuclei è importante misurare le probabilità di transizione tra gli stati nucleari coesistenti. L’obiettivo scientifico di SPEDE era quello di impiegare nuovi metodi di spettroscopia di elettrone conversione in-beam per studiare le transizioni elettriche dei monopoli e altre transizioni altamente convertite. Tali studi sono stati condotti per nuclei vicini alla linea di stabilità, ma fino ad ora sono stati fatti pochi tentativi per indagare su nuclei esotici vicino alle drip line, soprattutto impiegando RIB. Lo spettrometro SPEDE è stato sviluppato da un tavolo di progettazione in un dispositivo funzionante. Questo lavoro ha compreso la progettazione meccanica ed elettronica, la costruzione di tutte le parti necessarie, il montaggio dello spettrometro e l’attenta verifica di vuoto, elettronica, criogenia, sicurezza e prestazioni operative. Il risultato principale è stato la costruzione di uno spettrometro di elettroni a conversione in-beam che utilizza concetti originali. Lo spettrometro SPEDE è stato testato sotto condizioni operative in-beam realistiche, evidenziando la spettroscopia dell’elettrone a conversione nella posizione di destinazione, dove la radiazione di fondo è alta. Combinato con lo spettrometro MINIBALL presso HIE-ISOLDE, l’organizzazione europea per ricerca nucleare (CERN), lo spettrometro SPEDE fornirà dati essenziali per modellizzare coesistenza di forma, collettività e miscelazione di differenti configurazioni protone-neutrone nella regione Pb neutrone-carente.
Parole chiave
Nuclei atomici, in-beam, raggi gamma, spettroscopia degli elettroni, fasci di ioni radioattivi, SPEDE