- Open Access
Search for -delayed fission of and an updated systematics in the region of neutron-deficient nuclei
Phys. Rev. C 113, 014325 – Published 26 January, 2026
DOI: https://doi.org/10.1103/swd1-ydlm
Abstract
A search for a -delayed fission () decay branch of isomerically pure samples of and was performed at the ISOLDE-CERN facility. Two complementary detection systems capable of registering decays and fission fragments, the ISOLDE Decay Station and the ASET (Alpha SETup), were used. Despite very high statistics of produced nuclei, no fission fragments were detected. Upper limits of probabilities of and were determined. Corresponding lower limits of partial half-lives were deduced as well, and the results are discussed in the context of experimental systematics of in the neutron-deficient region of the nuclear chart.
Physics Subject Headings (PhySH)
Article Text
References (77)
- A. N. Andreyev, M. Huyse, and P. Van Duppen, Rev. Mod. Phys. 85, 1541 (2013).
- M. Veselský, A. N. Andreyev, S. Antalic, M. Huyse, P. Möller, K. Nishio, A. J. Sierk, P. Van Duppen, and M. Venhart, Phys. Rev. C 86, 024308 (2012).
- G. L. Wilson, M. Takeyama, A. N. Andreyev, B. Andel, S. Antalic, W. N. Catford, L. Ghys, H. Haba, F. P. Heßberger, M. Huang, et al., Phys. Rev. C 96, 044315 (2017).
- A. N. Andreyev, K. Nishio, and K.-H. Schmidt, Rep. Prog. Phys. 81, 016301 (2018).
- D. Galeriu, J. Phys. G: Nucl. Phys. 9, 309 (1983).
- D. Habs, H. Klewe-Nebenius, V. Metag, B. Neumann, and H. J. Specht, Z. Phys. A 285, 53 (1978).
- H. V. Klapdor, C.-O. Wene, I. N. Isosimov, and Y. W. Naumow, Z. Phys. A 292, 249 (1979).
- A. N. Andreyev, J. Elseviers, M. Huyse, P. Van Duppen, S. Antalic, A. Barzakh, N. Bree, T. E. Cocolios, V. F. Comas, J. Diriken, D. Fedorov, et al., Phys. Rev. Lett. 105, 252502 (2010).
- J. Elseviers, A. N. Andreyev, M. Huyse, P. Van Duppen, S. Antalic, A. Barzakh, N. Bree, T. E. Cocolios, V. F. Comas, J. Diriken, D. Fedorov, et al., Phys. Rev. C 88, 044321 (2013).
- V. Liberati, A. N. Andreyev, S. Antalic, A. Barzakh, T. E. Cocolios, J. Elseviers, D. Fedorov, V. N. Fedoseeev, M. Huyse, D. T. Joss, et al., Phys. Rev. C 88, 044322 (2013).
- L. Ghys, A. N. Andreyev, M. Huyse, P. Van Duppen, S. Sels, B. Andel, S. Antalic, A. Barzakh, L. Capponi, T. E. Cocolios, et al., Phys. Rev. C 90, 041301(R) (2014).
- T. Ichikawa, A. Iwamoto, P. Möller, and A. J. Sierk, Phys. Rev. C 86, 024610 (2012).
- T. Ichikawa and P. Möller, Phys. Lett. B 789, 679 (2019).
- G. Scamps and C. Simenel, Nature (London) 564, 382 (2018).
- G. Scamps and C. Simenel, Phys. Rev. C 100, 041602(R) (2019).
- P. Möller and J. Randrup, Phys. Rev. C 91, 044316 (2015).
- K. Nishio, A. N. Andreyev, R. Chapman, X. Derkx, C. E. Düllmann, L. Ghys, F. P. Heßberger, K. Hirose, H. Ikezoe, J. Khuyagbaatar, et al., Phys. Lett. B 748, 89 (2015).
- I. Tsekhanovich, A. N. Andreyev, K. Nishio, D. Denis-Petit, K. Hirose, H. Makii, Z. Matheson, K. Morimoto, K. Morita, W. Nazarewicz, et al., Phys. Lett. B 790, 583 (2019).
- E. Prasad, D. J. Hinde, M. Dasgupta, D. Y. Jeung, A. C. Berriman, B. M. A. Swinton-Bland, C. Simenel, E. C. Simpson, R. Bernard, E. Williams, et al., Phys. Lett. B 811, 135941 (2020).
- A. A. Bogachev, E. M. Kozulin, G. N. Knyazheva, I. M. Itkis, M. G. Itkis, K. V. Novikov, D. Kumar, T. Banerjee, I. N. Diatlov, M. Cheralu, et al., Phys. Rev. C 104, 024623 (2021).
- C. Schmitt, A. Lemasson, K.-H. Schmidt, A. Jhingan, S. Biswas, Y. H. Kim, D. Ramos, A. N. Andreyev, D. Curien, M. Ciemala, et al., Phys. Rev. Lett. 126, 132502 (2021).
- A. Jhingan, C. Schmitt, A. Lemasson, S. Biswas, Y. H. Kim, D. Ramos, A. N. Andreyev, D. Curien, M. Ciemała, E. Clément, et al., Phys. Rev. C 106, 044607 (2022).
- E. M. Kozulin, G. N. Knyazheva, I. M. Itkis, M. G. Itkis, Y. S. Mukhamejanov, A. A. Bogachev, K. V. Novikov, V. V. Kirakosyan, D. Kumar, T. Banerjee, et al., Phys. Rev. C 105, 014607 (2022).
- B. M. A. Swinton-Bland, J. Buete, D. J. Hinde, M. Dasgupta, T. Tanaka, A. C. Berriman, D. Y. Jeung, K. Banerjee, L. T. Bezzina, I. P. Carter, et al., Phys. Lett. B 837, 137655 (2023).
- H. R. Duan, H. M. Jia, C. J. Lin, D. J. Hinde, K. Banerjee, J. Buete, I. P. Carter, K. J. Cook, M. Dasgupta, C. Sengupta, et al., Phys. Rev. C 111, 044613 (2025).
- K. Mahata, C. Schmitt, S. Gupta, A. Shrivastava, G. Scamps, and K.-H. Schmidt, Phys. Lett. B 825, 136859 (2022).
- J. Buete, B. M. A. Swinton-Bland, D. J. Hinde, K. J. Cook, M. Dasgupta, A. C. Berriman, D. Y. Jeung, K. Banerjee, L. T. Bezzina, I. P. Carter, et al., Phys. Lett. B 865, 139459 (2025).
- P. Morfouace, J. Taieb, A. Chatillon, L. Audouin, G. Blanchon, R. N. Bernard, N. Dubray, N. Pillet, D. Regnier, H. Alvarez-Pol, et al., Nature (London) 641, 339 (2025).
- M. Wang, W. J. Huang, F. G. Kondev, G. Audi, and S. Naimi, Chin. Phys. C 45, 030003 (2021).
- P. Möller, A. J. Sierk, T. Ichikawa, A. Iwamoto, and M. Mumpower, Phys. Rev. C 91, 024310 (2015).
- D. A. Shaughnessy, K. E. Gregorich, M. R. Lane, C. A. Laue, D. M. Lee, C. A. McGrath, D. A. Strellis, E. R. Sylwester, P. A. Wilk, and D. C. Hoffman, Phys. Rev. C 63, 037603 (2001).
- J. G. Cubiss, A. N. Andreyev, A. Barzakh, V. Manea, M. Al Monthery, N. A. Althubiti, B. Andel, S. Antalic, D. Atanasov, K. Blaum, et al., Phys. Rev. C 102, 044332 (2020).
- J. G. Cubiss, A. N. Andreyev, A. E. Barzakh, P. Van Duppen, S. Hilaire, S. Péru, S. Goriely, M. Al Monthery, N. A. Althubiti, B. Andel, et al., Phys. Rev. Lett. 131, 202501 (2023).
- B. Andel, A. N. Andreyev, S. Antalic, M. Al Monthery, A. Barzakh, M. L. Bissell, K. Chrysalidis, T. E. Cocolios, J. G. Cubiss, T. Day Goodacre, et al., Phys. Rev. C 102, 014319 (2020).
- A. Barzakh, A. N. Andreyev, C. Raison, J. G. Cubiss, P. Van Duppen, S. Péru, S. Hilaire, S. Goriely, B. Andel, S. Antalic, et al., Phys. Rev. Lett. 127, 192501 (2021).
- R. Catherall, W. Andreazza, M. Breitenfeldt, A. Dorsival, G. J. Focker, T. P. Gharsa, T. J. Giles, J.-L. Grenard, F. Locci, P. Martins, et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 44, 094002 (2017).
- E. Kugler, Hyperfine Interact. 129, 23 (2000).
- S. Bara, A. Algora, B. Andel, A. N. Andreyev, S. Antalic, R. A. Bark, M. J. G. Borge, A. Camaiani, T. E. Cocolios, J. G. Cubiss, et al., Phys. Rev. C 111, 065803 (2025).
- V. Fedosseev, K. Chrysalidis, T. Day Goodacre, B. Marsh, S. Rothe, C. Seiffert, and K. Wendt, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 44, 084006 (2017).
- V. N. Fedoseyev, G. Huber, U. Köster, J. Lettry, V. I. Mishin, H. Ravn, V. Sebastian, and the ISOLDE Collaboration, Hyperfine Interact. 127, 409 (2000).
- S. Rothe, T. Day Goodacre, D. V. Fedorov, V. N. Fedosseev, B. A. Marsh, P. L. Molkanov, R. E. Rossel, M. D. Seliverstov, M. Veinhard, and K. D. A. Wendt, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 376, 91 (2016).
- ISOLDE Decay Station, https://isolde-ids.web.cern.ch/
- S. Bara, E. Jajčišinová, T. E. Cocolios, B. Andel, S. Antalic, A. Camaiani, C. Costache, K. Dockx, G. J. Farooq-Smith, A. Kellerbauer, et al., Appl. Radiat. Isot. 208, 111289 (2024).
- C. A. A. Page, Ph.D. thesis, University of York, United Kingdom, 2025 (unpublished), https://etheses.whiterose.ac.uk/id/eprint/36904/
- C. Page, A. N. Andreyev, S. Antalic, A. Barzakh, et al. (unpublished).
- A. Rytz, At. Data Nucl. Data Tables 47, 205 (1991).
- H. W. Schmitt, W. E. Kiker, and C. W. Williams, Phys. Rev. 137, B837 (1965).
- E. Weissenberger, P. Geltenbort, A. Oed, F. Gönnenwein, and H. Faust, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 248, 506 (1986).
- K.-H. Schmidt, C.-C. Sahm, K. Pielenz, and H.-G. Clerc, Z. Phys. A 316, 19 (1984).
- L. Ghys, A. N. Andreyev, S. Antalic, M. Huyse, and P. Van Duppen, Phys. Rev. C 91, 044314 (2015).
- W. D. Myers and W. J. Światecki, Phys. Rev. C 60, 014606 (1999).
- P. Möller, A. J. Sierk, T. Ichikawa, and H. Sagawa, At. Data Nucl. Data Tables 109-110, 1 (2016).
- A. N. Andreyev, D. Ackermann, S. Antalic, H. J. Boardman, P. Cagarda, J. Gerl, F. P. Heßberger, S. Hofmann, M. Huyse, D. Karlgren, et al., Eur. Phys. J. A 18, 39 (2003).
- L. Ghys, A. N. Andreyev, M. Huyse, P. Van Duppen, S. Antalic, A. Barzakh, L. Capponi, T. E. Cocolios, J. Cubiss, X. Derkx, et al., Phys. Rev. C 100, 054310 (2019).
- C. Van Beveren, A. N. Andreyev, A. E. Barzakh, T. E. Cocolios, R. P. de Groote, D. Fedorov, V. N. Fedosseev, R. Ferrer, L. Ghys, M. Huyse, et al., J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 43, 025102 (2016).
- B. Singh, Nucl. Data Sheets 130, 21 (2015).
- P. Möller, M. Mumpower, T. Kawano, and W. D. Myers, At. Data Nucl. Data Tables 125, 1 (2019).
- J. F. W. Lane, A. N. Andreyev, S. Antalic, D. Ackermann, J. Gerl, F. P. Heßberger, S. Hofmann, M. Huyse, H. Kettunen, A. Kleinböhl, et al., Phys. Rev. C 87, 014318 (2013).
- A. N. Andreyev, S. Antalic, D. Ackermann, L. Bianco, S. Franchoo, S. Heinz, F. P. Heßberger, S. Hofmann, M. Huyse, Z. Kalaninová, et al., Phys. Rev. C 87, 014317 (2013).
- V. L. Truesdale, A. N. Andreyev, L. Ghys, M. Huyse, P. Van Duppen, S. Sels, B. Andel, S. Antalic, A. Barzakh, L. Capponi, et al., Phys. Rev. C 94, 034308 (2016).
- F. G. Kondev, Nucl. Data Sheets 192, 1 (2023).
- C. D. Nesaraja, Nucl. Data Sheets 146, 387 (2017).
- C. D. Nesaraja, Nucl. Data Sheets 198, 449 (2024).
- M. J. Martin, Nucl. Data Sheets 122, 377 (2014).
- Y. A. Akovali, Nucl. Data Sheets 94, 131 (2001).
- L. Ghys, Ph.D. thesis, KU Leuven, Belgium, 2015 (unpublished), https://fys.kuleuven.be/iks/ns/files/thesis/thesisprintfinal-lars.pdf
- S. A. Kreek, H. L. Hall, K. E. Gregorich, R. A. Henderson, J. D. Leyba, K. R. Czerwinski, B. Kadkhodayan, M. P. Neu, C. D. Kacher, T. M. Hamilton, et al., Phys. Rev. C 50, 2288 (1994).
- H. L. Hall, K. E. Gregorich, R. A. Henderson, C. M. Gannett, R. B. Chadwick, J. D. Leyba, K. R. Czerwinski, B. Kadkhodayan, S. A. Kreek, N. J. Hannink, et al., Phys. Rev. C 42, 1480 (1990).
- H. L. Hall, K. E. Gregorich, R. A. Henderson, C. M. Gannett, R. B. Chadwick, J. D. Leyba, K. R. Czerwinski, B. Kadkhodayan, S. A. Kreek, D. M. Lee, et al., Phys. Rev. C 41, 618 (1990).
- J. Konki, J. Khuyagbaatar, J. Uusitalo, P. T. Greenlees, K. Auranen, H. Badran, M. Block, R. Briselet, D. M. Cox, M. Dasgupta, et al., Phys. Lett. B 764, 265 (2017).
- S. A. Kreek, H. L. Hall, K. E. Gregorich, R. A. Henderson, J. D. Leyba, K. R. Czerwinski, B. Kadkhodayan, M. P. Neu, C. D. Kacher, T. M. Hamilton, et al., Phys. Rev. C 49, 1859 (1994).
- J. Khuyagbaatar, R. A. Cantemir, Ch. E. Düllmann, E. Jäger, B. Kindler, J. Krier, N. Kurz, B. Lommel, B. Schausten, and A. Yakushev, Phys. Rev. C 109, 034311 (2024).
- S. Antalic, F. P. Heßberger, S. Hofmann, D. Ackermann, S. Heinz, B. Kindler, I. Kojouharov, P. Kuusiniemi, M. Leino, B. Lommel, R. Mann, and Š. Šáro, Eur. Phys. J. A 43, 35 (2010).
- S. Antalic (private communication).
- D. A. Shaughnessy, K. E. Gregorich, J. L. Adams, M. R. Lane, C. A. Laue, D. M. Lee, C. A. McGrath, V. Ninov, J. B. Patin, D. A. Strellis, E. R. Sylwester, P. A. Wilk, and D. C. Hoffman, Phys. Rev. C 65, 024612 (2002).
- Y. P. Gangrsky, G. M. Marinesky, M. B. Miller, V. N. Samsuk, and I. F. Kharisov, Yad. Fiz. 27, 894 (1978) [Sov. J. Nucl. Phys. 27, 475 (1978)].
- A. Algora, J. L. Tain, B. Rubio, M. Fallot, and W. Gelletly, Eur. Phys. J. A 57, 85 (2021).