Papers
Topics
Authors
Recent
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash
134 tokens/sec
GPT-4o
10 tokens/sec
Gemini 2.5 Pro Pro
47 tokens/sec
o3 Pro
4 tokens/sec
GPT-4.1 Pro
38 tokens/sec
DeepSeek R1 via Azure Pro
28 tokens/sec
2000 character limit reached

Low-energy structure and $β$ decay properties of neutron-rich nuclei in the region of a shape phase transition (2312.17456v2)

Published 29 Dec 2023 in nucl-th and nucl-ex

Abstract: The low-energy structure and $\beta$ decay properties of the neutron-rich even-mass nuclei near the neutron number $N=60$ that are experimentally of much interest are investigated within the framework of the nuclear density functional theory and the interacting boson-fermion-fermion model. By using the results of the constrained self-consistent mean-field calculations based on the relativistic energy density functional, the interacting-boson Hamiltonian describing the even-even core nuclei, the boson-fermion, and the fermion-fermion interactions are determined. The Gamow-Teller transition strengths, with the corresponding operator being constructed without introducing further phenomenological adjustment, are computed by using the wave functions of the initial and final nuclei of the $\beta$ decay. The triaxial quadrupole potential energy surfaces computed for the $N=60$ even-even isotones suggest a pronounced $\gamma$ softness. The calculated energy spectra for the even-even and odd-odd nuclei in the Rb to Cd isotopic chains exhibit an abrupt change in nuclear structure around $N=60$, as suggested experimentally. The predicted $\beta$-decay $\log{}_{10}ft$ values underestimate the measured values for the nuclei with low $Z$ and with $N \leqslant 60$, exhibit a rapid increase for $N>60$, reflecting the nuclear structure evolution, and agree rather well with the measured values for those nuclei with $Z$ being not far from the proton major shell closure $Z=50$. Sensitivity of the predicted $\beta$-decay properties to the model assumptions and parameters employed in the nuclear structure calculations is discussed, specifically, by comparing results obtained based on the different choices of the underlying energy density functional.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (52)
  1. P. Cejnar, J. Jolie, and R. F. Casten, Rev. Mod. Phys. 82, 2155 (2010).
  2. K. Heyde and J. L. Wood, Rev. Mod. Phys. 83, 1467 (2011).
  3. M. Bender, P.-H. Heenen, and P.-G. Reinhard, Rev. Mod. Phys. 75, 121 (2003).
  4. T. Nikšić, D. Vretenar, and P. Ring, Prog. Part. Nucl. Phys. 66, 519 (2011).
  5. L. M. Robledo, T. R. Rodríguez, and R. R. Rodríguez-Guzmán, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 46, 013001 (2019).
  6. F. Iachello and A. Arima, The interacting boson model (Cambridge University Press, Cambridge, 1987).
  7. K. Nomura, R. Rodríguez-Guzmán, and L. M. Robledo, Phys. Rev. C 94, 044314 (2016a).
  8. J. E. García-Ramos and K. Heyde, Phys. Rev. C 102, 054333 (2020).
  9. K. Nomura, T. Nikšić, and D. Vretenar, Phys. Rev. C 102, 034315 (2020a).
  10. N. Gavrielov, A. Leviatan, and F. Iachello, Phys. Rev. C 105, 014305 (2022).
  11. P. Navrátil and J. Dobe, Phys. Rev. C 37, 2126 (1988).
  12. F. Dellagiacoma and F. Iachello, Phys. Lett. B 218, 399 (1989).
  13. S. Brant, N. Yoshida, and L. Zuffi, Phys. Rev. C 70, 054301 (2004).
  14. N. Yoshida and F. Iachello, Prog. Theor. Exp. Phys. 2013, 043D01 (2013).
  15. K. Nomura, R. Rodríguez-Guzmán, and L. M. Robledo, Phys. Rev. C 101, 024311 (2020b).
  16. K. Nomura, R. Rodríguez-Guzmán, and L. M. Robledo, Phys. Rev. C 101, 044318 (2020c).
  17. P. Sarriguren, Phys. Rev. C 91, 044304 (2015).
  18. J. M. Boillos and P. Sarriguren, Phys. Rev. C 91, 034311 (2015).
  19. P. Pirinen and J. Suhonen, Phys. Rev. C 91, 054309 (2015).
  20. M. T. Mustonen and J. Engel, Phys. Rev. C 93, 014304 (2016).
  21. J. T. Suhonen, Frontiers Phys. 5, 55 (2017).
  22. K. Yoshida, Y. Niu, and F. Minato, Phys. Rev. C 108, 034305 (2023).
  23. K. Langanke and G. Martínez-Pinedo, Rev. Mod. Phys. 75, 819 (2003).
  24. F. T. Avignone, S. R. Elliott, and J. Engel, Rev. Mod. Phys. 80, 481 (2008).
  25. J. Engel and J. Menéndez, Rep. Prog. Phys. 80, 046301 (2017).
  26. T. Otsuka, A. Arima, and F. Iachello, Nucl. Phys. A 309, 1 (1978a).
  27. T. Mizusaki and T. Otsuka, Prog. Theor. Phys. Suppl. 125, 97 (1996).
  28. K. Nomura, N. Shimizu, and T. Otsuka, Phys. Rev. Lett. 101, 142501 (2008).
  29. K. Nomura, N. Shimizu, and T. Otsuka, Phys. Rev. C 81, 044307 (2010).
  30. K. Nomura, T. Nikšić, and D. Vretenar, Phys. Rev. C 93, 054305 (2016b).
  31. K. Nomura, R. Rodríguez-Guzmán, and L. M. Robledo, Phys. Rev. C 99, 034308 (2019).
  32. K. Nomura, Phys. Rev. C 105, 044306 (2022a).
  33. K. Nomura, Phys. Rev. C 105, 044301 (2022b).
  34. A. Bjelčić, T. Nikšić, and Z. Drmač, DIRHBspeedup, https://github.com/abjelcic/DIRHBspeedup.git (2021).
  35. T. Nikšić, D. Vretenar, and P. Ring, Phys. Rev. C 78, 034318 (2008).
  36. Y. Tian, Z. Y. Ma, and P. Ring, Phys. Lett. B 676, 44 (2009).
  37. J. F. Berger, M. Girod, and D. Gogny, Nucl. Phys. A 428, 23 (1984).
  38. S. Teeti and A. V. Afanasjev, Phys. Rev. C 103, 034310 (2021).
  39. K. Nomura, D. Vretenar, and B.-N. Lu, Phys. Rev. C 88, 021303 (2013).
  40. K. Nomura, T. Nikšić, and D. Vretenar, Phys. Rev. C 97, 024317 (2018).
  41. A. Bohr and B. R. Mottelson, Nuclear Structure (Benjamin, New York, 1975).
  42. P. Ring and P. Schuck, The nuclear many-body problem (Springer, Berlin, 1980).
  43. F. Iachello and P. Van Isacker, The interacting boson-fermion model (Cambridge University Press, Cambridge, 1991).
  44. O. Scholten, Prog. Part. Nucl. Phys. 14, 189 (1985).
  45. I. Morrison, A. Faessler, and C. Lima, Nucl. Phys. A 372, 13 (1981).
  46. J. N. Ginocchio and M. W. Kirson, Nucl. Phys. A 350, 31 (1980).
  47. F. Dellagiacoma, Beta decay of odd mass nuclei in the interacting boson-fermion model, Ph.D. thesis, Yale University (1988).
  48. Brookhaven National Nuclear Data Center, http://www.nndc.bnl.gov.
  49. P. D. Duval and B. R. Barrett, Phys. Lett. B 100, 223 (1981).
  50. N. Stone, At. Data Nucl. Data Tables 90, 75 (2005).
  51. A. Griffiths and P. Vogel, Phys. Rev. C 46, 181 (1992).
  52. O. Civitarese and J. Suhonen, Phys. Rev. C 58, 1535 (1998).

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com