Лазерная спектроскопия нейтронно-дефицитных изотопов таллия (ПИЯФ и CERN) A. E. Барзах, Ю. M. Волков, В. С. Иванов, K. A. Мезилев, П. Л. Молканов, Ф. В. Мороз, С. Ю. Орлов, В. Н. Пантелеев, М. Д. Селиверстов, Д. В. Федоров

1.Изотопические изменения зарядовых радиусов и сосуществование форм в нейтронно-дефицитных изотопах Tl (ИРИС & ISOLDE). 2.Аномалия сверхтонкой структуры у изотопов Tl и возможность изучения распределения ядерной намагниченности (ИРИС). 3.Ядерная спектроскопия 180 Tl и 180 Hg. Изомерно селективное исследование 184 Tl и 184m Tl (ISOLDE). 4.Перспективы: исследование сосуществования форм, запаздывающего деления, октупольной деформации, радиусов и моментов цепочки изотопов At и Bi (ИРИС & ISOLDE).

1. Изотопические изменения зарядовых радиусов и сосуществование форм в нейтронно-дефицитных изотопах таллия

? regions of interest strongly prolate deformed weekly oblate deformed

Isotope shift δ A,A :

183 Tl, I=1/2, T 1/2 =6.9 s 184 Tl, I=7, T 1/2 =11 s 185 Tl, I=1/2, T 1/2 =19.5 s 185 Tl, I=9/2, T 1/2 =1.8 s 186 Tl, I=10, T 1/2 =2.9 s 188 Tl, I=9, T 1/2 =0.04 s 195 Tl, I=9/2, T 1/2 =3.6 s 197 Tl, I=9/2, T 1/2 =0.54 s … 186 Tl, I=7, T 1/2 =27.5 s 187 Tl, I=9/2, T 1/2 =15.6 s 188 Tl, I=7, T 1/2 =71 s 190 Tl, I=7, T 1/2 =3.7 m 189 Tl, I=9/2, T 1/2 =84 s 190 Tl, I=2, T 1/2 =2.6 m 191 Tl, I=9/2, T 1/2 =5.2 m 192 Tl, I=7, T 1/2 =10.8 m 192 Tl, I=2, T 1/2 =9.6 m 194 Tl, I=7, T 1/2 =32.8 m 193 Tl, I=9/2, T 1/2 =2.1 m 194 Tl, I=2, T 1/2 =33 m 203 Tl, I=1/2, stable 207 Tl, I=1/2, T 1/2 =4.77 m repeated for another atomic transition ( nm) for King-plot calibration measured previously for transition (535.2 nm)

183 Tl, I=1/2, T 1/2 =6.9 s 184 Tl, I=7, T 1/2 =11 s 185 Tl, I=1/2, T 1/2 =19.5 s 185 Tl, I=9/2, T 1/2 =1.8 s 183 Tl, I=1/2, T 1/2 =6.9 s 184 Tl, I=7, T 1/2 =11 s 183 Tl, I=9/2, T 1/2 = s 184 Tl, I>8, T 1/2

Laser Ion Source (LIS) target ionizer Laser beams Mass separator protons

Isotope shift δ A,A :

? regions of interest

2. Аномалия сверхтонкой структуры и возможность изучения распределения ядерной намагниченности

HFA:

Our case: we have studied state with p 1/2 valence electron; previously state with s 1/2 valence electron has been studied DHFA: Ratio can have a different value for different isotopes because the atomic states with different n, l have different sensitivity to the nuclear magnetization distribution.

DHFA calculation: atomic many-body technique (relativistic coupled-cluster approach) by A.-M. Mårtensson-Pendrill

3. Ядерная спектроскопия 180 Tl и 180 Hg. Изомерно селективное исследование 184 Tl и 184m Tl.

1. I p ( 180 Tl)=4 - or 5 - ; 2. The absence of low spin isomer in contrast with heavier Tl isotopes

Minimum of the energy (strongly prolate deformed state) is established at N=102 Ground states is weakly oblate deformed

Hyperfine structures observed for 184 Tl with different detection modes with frequency of the narrow-band laser fixed at the marked positions isomer selectivity is obtained and one can investigate properties of the pure isomer state hfs of the previously unknown isomer (I=10) ground state hfs

Task 1. Fission fragment mass distribution in the βDF studies of 192,194,196 At Task 2. Isotope shifts, HFS and charge radii measurements for a long series of isotopes , At and βDF of 194 At in narrowband mode Task 3. ISOLTRAP Mass measurement for 198m1, m2 At Task 4. Detailed α/β-decay studies of At Proposal for future shape coexistence and βDF studies for a long series of At isotopes (ISOLDE)

1.Продемонстрирована работоспособность и эффективность новой лазерной установки на масс-сепараторе ИРИС. 2.Измерены изотопические сдвиги для 28 изотопов (изомеров) Tl на переходе nm. Определены электронный фактор и массовый сдвиг для этого перехода, необходимые для получения данных о δ. Получены новые данные о μ, δ и деформации для 14 изотопов (изомеров) Tl, что позволит продвинуться в понимании и теоретическом описании феномена сосуществования форм (ИРИС, ISOLDE). 3.Впервые измерена аномалия сверхтонкой структуры для изомеров таллия с I=9/2, что позволило уточнить значения ранее измеренных магнитных моментов. Показано, что современные атомные расчеты удовлетворительно описывают «атомные» факторы, необходимые для вычисления HFA (ИРИС). 4.Обнаружен новый изомер 184m Tl на границе области сосуществования форм; в режиме изомерной селективности исследованы ядерно- спектроскопические свойства 184m Tl, а также 180 Tl, что важно для описания асимметричного запаздывающего деления и эволюции форм в этой области ядер (ISOLDE). 5.Предложены эксперименты по дальнейшему исследованию рассматриваемой области ядер (ИРИС, ISOLDE). Заключение

Shape coexistence in neutron deficient 82 Pb and 84 Po isotopes (even-proton) was investigated at ISOLDE previously. The aim is to extend these studies on odd-proton isotopic chains. We begun with 81 Tl

The filled triangles show the newly identified states. The full dots are the level energies associated with the weakly oblate ground-state band, the open dots are those related to the excited strongly prolate band. However, at low spin states, strong mixing can occur. Energy systematics of excited states of even-even neutron-deficient Hg isotopes.

Magnetic moments for Tl isomers with I=9/2

DHFA calculation Atomic part: atomic many-body technique (relativistic coupled-cluster approach) by A.-M. Mårtensson-Pendrill sensitive to the nuclear magnetization distribution atomic coefficient