- Open Access
Border of the island of inversion: Unbound states in
Phys. Rev. C 105, 034301 – Published 1 March, 2022
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.105.034301
Abstract
The nucleus is situated at the border of the island of inversion. Despite significant efforts, no bound low-lying intruder state, which would place firmly inside the island of inversion, has yet been observed. Here, the first investigation of unbound states of is reported. The states were populated in and reactions at a beam energy of around 230 MeV/nucleon, and analyzed in terms of their resonance properties, partial cross sections, and momentum distributions. The momentum distributions are compared to calculations using the eikonal, direct reaction model, allowing assignments for the observed states. The lowest-lying resonance at an excitation energy of 1.48(4) MeV shows clear signs of a significant component, giving first evidence for single particle strength in . The excitation energies and strengths of the observed states are compared to shell-model calculations using the sdpf-u-mix interaction.
Physics Subject Headings (PhySH)
Article Text
References (44)
- T. Otsuka, A. Gade, O. Sorlin, T. Suzuki, and Y. Utsuno, Rev. Mod. Phys. 92, 015002 (2020).
- E. K. Warburton, J. A. Becker, and B. A. Brown, Phys. Rev. C 41, 1147 (1990).
- N. A. Orr, W. Mittig, L. K. Fifield, M. Lewitowicz, E. Plagnol, Y. Schutz, Z. Wen Long, L. Bianchi, A. Gillibert, A. V. Belozyorov, S. M. Lukyanov, Y. E. Penionzhkevich, A. C. Villari, A. Cunsolo, A. Foti, G. Audi, C. Stephan, and L. Tassan-Got, Phys. Lett. B 258, 29 (1991).
- A. Obertelli, A. Gillibert, N. Alamanos, M. Alvarez, F. Auger, R. Dayras, A. Drouart, G. De France, B. Jurado, N. Keeley, V. Lapoux, W. Mittig, X. Mougeot, L. Nalpas, A. Pakou, N. Patronis, E. C. Pollacco, F. Rejmund, M. Rejmund, P. Roussel-Chomaz et al., Phys. Lett. B 633, 33 (2006).
- J. R. Terry, D. Bazin, B. A. Brown, C. M. Campbell, J. A. Church, J. M. Cook, A. D. Davies, D. C. Dinca, J. Enders, A. Gade, T. Glasmacher, P. G. Hansen, J. L. Lecouey, T. Otsuka, B. Pritychenko, B. M. Sherrill, J. A. Tostevin, Y. Utsuno, K. Yoneda, and H. Zwahlen, Phys. Lett. B 640, 86 (2006).
- W. N. Catford, C. N. Timis, R. C. Lemmon, M. Labiche, N. A. Orr, B. Fernández-Domínguez, R. Chapman, M. Freer, M. Chartier, H. Savajols, M. Rejmund, N. L. Achouri, N. Amzal, N. I. Ashwood, T. D. Baldwin, M. Burns, L. Caballero, J. M. Casadjian, N. Curtis, G. De France et al., Phys. Rev. Lett. 104, 192501 (2010).
- A. Matta, W. N. Catford, N. A. Orr, J. Henderson, P. Ruotsalainen, G. Hackman, A. B. Garnsworthy, F. Delaunay, R. Wilkinson, G. Lotay, N. Tsunoda, T. Otsuka, A. J. Knapton, G. C. Ball, N. Bernier, C. Burbadge, A. Chester, D. S. Cross, S. Cruz, C. A. Diget et al., Phys. Rev. C 99, 044320 (2019).
- S. M. Brown, W. N. Catford, J. S. Thomas, B. Fernández-Domínguez, N. A. Orr, M. Labiche, M. Rejmund, N. L. Achouri, H. Al Falou, N. I. Ashwood, D. Beaumel, Y. Blumenfeld, B. A. Brown, R. Chapman, M. Chartier, N. Curtis, G. De France, N. De Sereville, F. Delaunay, A. Drouart et al., Phys. Rev. C 85, 011302(R) (2012).
- P. Doornenbal, H. Scheit, N. Aoi, S. Takeuchi, K. Li, E. Takeshita, H. Wang, H. Baba, S. Deguchi, N. Fukuda, H. Geissel, R. Gernhäuser, J. Gibelin, I. Hachiuma, Y. Hara, C. Hinke, N. Inabe, K. Itahashi, S. Itoh, D. Kameda et al., Phys. Rev. Lett. 103, 032501 (2009).
- P. Doornenbal, H. Scheit, S. Takeuchi, N. Aoi, K. Li, M. Matsushita, D. Steppenbeck, H. Wang, H. Baba, E. Ideguchi, N. Kobayashi, Y. Kondo, J. Lee, S. Michimasa, T. Motobayashi, A. Poves, H. Sakurai, M. Takechi, Y. Togano, and K. Yoneda, Phys. Rev. C 93, 044306 (2016).
- I. Murray, M. MacCormick, D. Bazin, P. Doornenbal, N. Aoi, H. Baba, H. Crawford, P. Fallon, K. Li, J. Lee, M. Matsushita, T. Motobayashi, T. Otsuka, H. Sakurai, H. Scheit, D. Steppenbeck, S. Takeuchi, J. A. Tostevin, N. Tsunoda, Y. Utsuno et al., Phys. Rev. C 99, 011302(R) (2019).
- N. Kobayashi, T. Nakamura, Y. Kondo, J. A. Tostevin, N. Aoi, H. Baba, R. Barthelemy, M. A. Famiano, N. Fukuda, N. Inabe, M. Ishihara, R. Kanungo, S. Kim, T. Kubo, G. S. Lee, H. S. Lee, M. Matsushita, T. Motobayashi, T. Ohnishi, N. A. Orr et al., Phys. Rev. C 93, 014613 (2016).
- H. Liu, J. Lee, P. Doornenbal, H. Scheit, S. Takeuchi, N. Aoi, K. Li, M. Matsushita, D. Steppenbeck, H. Wang, H. Baba, E. Ideguchi, N. Kobayashi, Y. Kondo, G. Lee, S. Michimasa, T. Motobayashi, A. Poves, H. Sakurai, M. Takechi et al., Phys. Lett. B 767, 58 (2017).
- T. Nakamura, N. Kobayashi, Y. Kondo, Y. Satou, N. Aoi, H. Baba, S. Deguchi, N. Fukuda, J. Gibelin, N. Inabe, M. Ishihara, D. Kameda, Y. Kawada, T. Kubo, K. Kusaka, A. Mengoni, T. Motobayashi, T. Ohnishi, M. Ohtake, N. A. Orr et al., Phys. Rev. Lett. 103, 262501 (2009).
- T. Nakamura, N. Kobayashi, Y. Kondo, Y. Satou, J. A. Tostevin, Y. Utsuno, N. Aoi, H. Baba, N. Fukuda, J. Gibelin, N. Inabe, M. Ishihara, D. Kameda, T. Kubo, T. Motobayashi, T. Ohnishi, N. A. Orr, H. Otsu, T. Otsuka, H. Sakurai et al., Phys. Rev. Lett. 112, 142501 (2014).
- T. Kubo, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 204, 97 (2003).
- A. Revel, O. Sorlin, F. M. Marqués, Y. Kondo, J. Kahlbow, T. Nakamura, N. A. Orr, F. Nowacki, J. A. Tostevin, C. X. Yuan, N. L. Achouri, H. Al Falou, L. Atar, T. Aumann, H. Baba, K. Boretzky, C. Caesar, D. Calvet, H. Chae, N. Chiga et al., Phys. Rev. Lett. 124, 152502 (2020).
- A. Obertelli, A. Delbart, S. Anvar, L. Audirac, G. Authelet, H. Baba, B. Bruyneel, D. Calvet, F. Château, A. Corsi, P. Doornenbal, J. M. Gheller, A. Giganon, C. Lahonde-Hamdoun, D. Leboeuf, D. Loiseau, A. Mohamed, J. P. Mols, H. Otsu, C. Péron et al., Eur. Phys. J. A 50, 8 (2014).
- S. Takeuchi, T. Motobayashi, Y. Togano, M. Matsushita, N. Aoi, K. Demichi, H. Hasegawa, and H. Murakami, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 763, 596 (2014).
- T. Kobayashi, N. Chiga, T. Isobe, Y. Kondo, T. Kubo, K. Kusaka, T. Motobayashi, T. Nakamura, J. Ohnishi, H. Okuno, H. Otsu, T. Sako, H. Sato, Y. Shimizu, K. Sekiguchi, K. Takahashi, R. Tanaka, and K. Yoneda, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 317, 294 (2013).
- Y. Shimizu, H. Otsu, T. Kobayashi, T. Kubo, T. Motobayashi, H. Sato, and K. Yoneda, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 317, 739 (2013).
- K. Boretzky, I. Gašparić, M. Heil, J. Mayer, A. Heinz, C. Caesar, D. Kresan, H. Simon, H. T. Törnqvist, D. Körper, G. Alkhazov, L. Atar, T. Aumann, D. Bemmerer, S. V. Bondarev, L. T. Bott, S. Chakraborty, M. I. Cherciu, L. V. Chulkov, M. Ciobanu et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 1014, 165701 (2021).
- T. Nakamura and Y. Kondo, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 376, 156 (2016).
- Y. Kondo, T. Tomai, and T. Nakamura, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 463, 173 (2020).
- A. Boudard, J. Cugnon, J.-C. David, S. Leray, and D. Mancusi, Phys. Rev. C 87, 014606 (2013).
- A. M. Lane and R. G. Thomas, Rev. Mod. Phys. 30, 257 (1958).
- F. M. Marqués, M. Labiche, N. A. Orr, F. Sarazin, and J. C. Angélique, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 450, 109 (2000).
- G. Randisi, A. Leprince, H. Al Falou, N. A. Orr, F. M. Marqués, N. L. Achouri, J. C. Angélique, N. Ashwood, B. Bastin, T. Bloxham, B. A. Brown, W. N. Catford, N. Curtis, F. Delaunay, M. Freer, E. de Góes Brennand, P. Haigh, F. Hanappe, C. Harlin, B. Laurent et al., Phys. Rev. C 89, 034320 (2014).
- H. Wang et al., in preparation (2021).
- M. Shamsuzzoha Basunia, Nucl. Data Sheets 114, 1189 (2013).
- P. G. Hansen and J. A. Tostevin, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 53, 219 (2003).
- See Supplemental Material to Ref. [17] at http://link.aps.org/supplemental/10.1103/PhysRevLett.124.152502.
- J. A. Tostevin, arXiv:2104.03049 [nucl-th].
- J. A. Tostevin, Nucl. Phys. A 682, 320 (2001).
- R. B. Firestone, Nucl. Data Sheets 110, 1691 (2009).
- M. Shamsuzzoha Basunia, Nucl. Data Sheets 112, 1875 (2011).
- J. R. Terry, B. A. Brown, C. M. Campbell, J. M. Cook, A. D. Davies, D.-C. Dinca, A. Gade, T. Glasmacher, P. G. Hansen, B. M. Sherrill, H. Zwahlen, D. Bazin, K. Yoneda, J. A. Tostevin, T. Otsuka, Y. Utsuno, and B. Pritychenko, Phys. Rev. C 77, 014316 (2008).
- D. Bazin, N. Aoi, H. Baba, J. Chen, H. Crawford, P. Doornenbal, P. Fallon, K. Li, J. Lee, M. Matsushita, T. Motobayashi, H. Sakurai, H. Scheit, D. Steppenbeck, R. Stroberg, S. Takeuchi, H. Wang, K. Yoneda, and C. X. Yuan, Phys. Rev. C 103, 064318 (2021).
- M. Shamsuzzoha Basunia and A. Chakraborty, Nucl. Data Sheets 171, 1 (2021).
- S. Jongile, A. Lemasson, O. Sorlin, M. Wiedeking, P. Papka, D. Bazin, C. Borcea, R. Borcea, A. Gade, H. Iwasaki, E. Khan, A. Lepailleur, A. Mutschler, F. Nowacki, F. Recchia, T. Roger, F. Rotaru, M. Stanoiu, S. R. Stroberg, J. A. Tostevin, M. Vandebrouck, D. Weisshaar, and K. Wimmer, Phys. Rev. C 102, 024321 (2020).
- J. Chen, J. Cameron, and B. Singh, Nucl. Data Sheets 112, 2715 (2011).
- E. Caurier, F. Nowacki, and A. Poves, Phys. Rev. C 90, 014302 (2014).
- E. Caurier, G. Martínez-Pinedo, F. Nowack, A. Poves, and A. P. Zuker, Rev. Mod. Phys. 77, 427 (2005).
- A. Poves (private communication).