Misura di vita media di stati nucleari eccitati in 52Cr

The measurement of nuclear excited-state lifetimes provides key information on the structure of atomic nuclei and stringent tests for theoretical models. In this thesis we investigated the nucleus 52Cr, located at the N = 28 shell closure, where configuration mixing between spherical and deformed shapes is expected. The experiment was performed at the Legnaro National Laboratories (LNL), using the two-neutron transfer reaction 50Cr(18O,16O)52Cr at energies close to the Coulomb barrier. The Recoil Distance Doppler-Shift (RDDS) technique was employed, with the AGATA γ-ray spectrometer and the SPIDER silicon array operated in coincidence to cleanly select the reaction channel of interest. The analysis focused on the 4^+_1 → 2^+_1 transition at 934 keV, gated on the 2^+_1 →0^+_1 decay at 1434 keV. The feeding from the long-lived 6^+_1 state was explicitly treated with the Bateman equations. The extracted mean lifetime is τ_4^+_1 = (6.8 ± 2.0) ps, corresponding to a reduced transition probability B(E2; 4^+_1 → 2^+_1 ) = (167 ± 49) e^2 fm^4. This result is compatible with the Coulomb-excitation value quoted by NNDC and in reasonable agreement with the shell-model prediction obtained with the KB3G interaction. The main significance of this work lies in validating the experimental approach: the consistency with literature demonstrates the reliability of the RDDS technique combined with the AGATA+SPIDER setup. This establishes a solid foundation for future measurements, in particular the characterization of the low-lying 0^+_2 state in 52Cr, which is crucial to quantify configuration mixing in the N = 28 isotones.

La misura delle vite medie degli stati nucleari eccitati fornisce informazioni fondamentali sulla struttura dei nuclei e rappresenta un test stringente per i modelli teorici. In questa tesi è stato studiato il nucleo 52Cr, situato alla chiusura di shell N = 28, dove si prevede un forte mixing di configurazione tra forme sferiche e deformate. L’esperimento è stato condotto ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), mediante la reazione di trasferimento a due neutroni 50Cr(18O,16 O)52Cr a energie prossime alla barriera coulombiana. La tecnica utilizzata è stata la Recoil Distance Doppler-Shift (RDDS), con il rivelatore di γ AGATA e l’array al silicio SPIDER operati in coincidenza per una selezione pulita del canale di reazione. L’analisi si è concentrata sulla transizione 4^+_1 → 2^+_1 a 934 keV, in coincidenza con il decadimento 2^+_1 →0^+_1 a 1434 keV. Il contributo di feeding dallo stato 6^+_1, caratterizzato da una vita media significativamente più lunga, è stato trattato esplicitamente tramite le equazioni di Bateman. La vita media estratta risulta τ_4^+_1 = (6.8 ± 2.0) ps, che corrisponde a una probabilità di transizione ridotta B(E2; 4^+_1 → 2^+_1 ) = (167 ± 49) e^2 fm^4. Il risultato è compatibile con il valore ottenuto tramite Coulomb excitation e riportato da NNDC, ed è in ragionevole accordo con la previsione del modello a shell con interazione KB3G. L’importanza principale di questo lavoro risiede nella validazione del metodo sperimentale: la compatibilità con la letteratura dimostra l’affidabilità della tec- nica RDDS combinata con l’apparato AGATA+SPIDER. Questo fornisce una solida base per futuri studi, in particolare per la caratterizzazione dello stato 0^+_2 in 52Cr, cruciale per quantificare il mixing di configurazione negli isotoni con N = 28.