Published November 25, 2019 | Version v1
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Structure and population of 210Po and 212Po isotopes produced by transfer reactions

Description

Several light nuclei, as 18O, display a 'core + α' structure. 212Po is the only heavy one where this phenomenon has been highlighted. In this thesis, we combined the measurement of the excitation energy of levels populated via transfer reaction from a 12C nucleus on a 208Pb nucleus, and the measurement of the γ decaying of these levels. A first experiment has been performed in inverse kinematic, using the AGATA Germanium array and a thick silicon detector. A second experiment, in direct kinematic has been done at Tokai's Tandem using a telescope of silicon detectors, 4 HPGe and 4 LaBr3 crystals. We describe the principle of these detectors, the data reduction up to the kinematical reconstruction, and the simulations used to build the experimental set-up and to validate the data analysis. We have studied 1p, 2p, 2p 1n and α transfer reactions leading to 209Bi, 210Po, 211Po et 212Po at energies around the Coulomb barrier. From the comparison of these reactions channels, we firmly established that the 4 nucleons are transferred simultaneously to produce 212Po. Evolution of the excitation energy with the beam energy has shown that the 212Po states including a strong 'core + α' component lie much preferentially at high excitation energy (E* ≥ 3 MeV). Seven new energy levels of 212Po have been discovered, for which spin and parity attributions are proposed. We also measured the partial cross-sections to several levels to characterize their cluster components. We confirmed the large 'core + α' components of the 4-3 and 7-2 states, and the weak 'core + α' components of the 2+1 and 2+2 states. Five new levels of 210Po have been discovered. Shell model calculations allowed us to firmly assign spins and parities. (author)

Abstract (French)

Plusieurs noyaux legers, tels que le 18O, possedent une structure 'coeur +α'. A ce jour, le 212Po est le seul noyau lourd ou ce phenomene a ete mis en evidence. Dans cette these, nous avons combine la mesure de l'energie d'excitation des niveaux peuples par reaction de transfert depuis un noyau de 12C vers un noyau de 208Pb, et la mesure des desexcitations γ de ces niveaux. Une premiere experience a ete menee en cinematique inverse a l'aide du multi-detecteur germanium AGATA et d'un silicium epais. Une seconde experience, en cinematique directe, a eu lieu aupres du tandem de Tokai avec un telescope de detecteurs silicium, et des cristaux HPGe et LaBr3. Nous decrivons le fonctionnement des detecteurs, le traitement des donnees jusqu'a la reconstruction cinematique des evenements, et les simulations ayant permis de batir le dispositif experimental et de valider le traitement des donnees. Nous avons etudie les reactions de transferts 1p, 2p, 2p 1n et α, produisant les noyaux 209Bi, 210Po, 211Po et 212Po a des energies autour de la barriere Coulombienne. La comparaison des differentes voies de transfert nous a permis de demontrer clairement que les quatre nucleons conduisant au 212Po etaient transferes simultanement. En comparant les energies d'excitations calculees par un modele semi-classique, nous avons egalement demontre que les etats du 212Po ayant une forte composante cluster 'coeur +α' semblent etre principalement situes a haute energie d'excitation (E* ≥ 3 MeV). Sept nouveaux etats du 212Po pour lesquels nous avons propose des spins et des parites ont ete decouverts. Nous avons egalement mesure les sections efficaces vers certains niveaux connus, et compare ces resultats avec des calculs en voies couplees, ce qui a permis de confirmer la forte composante cluster 'coeur +α' des niveaux 4-3 et 7-2, et une faible composante cluster 'coeur +α' dans les niveaux 2+1 et 2+2. Cinq nouveaux etats du 210Po ont ete mis en evidence. Le modele en couches a permis d'attribuer fermement leurs spins et parites, et d'identifier leurs configurations. (auteur)

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Original title (French)
Population et structure des noyaux 210Po et 212Po produits par reactions de transfert

Publishing Information

Imprint Pagination
186 p.
Report number
FRNC-TH--12945

Optional Information

Notes
88 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses