Search

Nuklearna reakcija je proces interakcije dvije atomske jezgre u kojem dolazi do izmjene energije i nukleona između jezgara. Zbog vrlo kratkog dosega nuklearne sile i jakog kulonskog odbijanja između jezgara, do izmjene nukleona može doći ako je relativna brzina između reaktanata dovoljno velika da vodi na značajnu vjerojatnost tuneliranja kroz kulonsku barijeru. Dinamika nuklearne reakcije ovisi prvenstveno o dostupnoj ukupnoj energiji u procesu, ali i značajnim dijelom o gradi jezgara koje sudjeluju u reakciji. Istovremeno nuklearne reakcije su važan alat za proučavanje grade jezgara. Ogroman dio danas poznatih podataka o atomskim jezgrama nađen je proučavanjem reakcija. Porastom količine poznatih podataka o nuklearnim reakcijama i gradi jezgara razvijene su mnoge analitičke metode bazirane na nuklearnim reakcijama koje se danas standardno koriste u brojnim područjima istraživanja. Nuklearne reakcije se danas često koriste u kvantitativnim istraživanjima raznih uzoraka, a napredne metode omogućuju relativno brzo 2D i 3D mapiranje vrlo malih količina izotopa velikog broja kemijskih elemenata u širokom spektru uzoraka. Mjerenja nuklearnih reakcija obavljena u sklopu ovog rada dio su šire eksperimentalne kampanje mjerenja udarnih presjeka nuklearnih reakcija izazvanih snopom 3He na različitim metama u rasponu energija snopa od 1.2 do 5 MeV u širokom području kutova od 110° - 170°. U ovom radu je prikazan prvi set mjerenja u kojem je postavljen i testiran eksperimentalni postav za mjerenje nuklearnih reakcija na akceleratorskom postrojenju Instituta Ruđer Bošković. U ovoj eksperimentalnoj kampanji prikupit će se kvalitetni podaci udarnih presjeka za niz nuklearnih reakcija s 3^He snopom koji trenutno ili nisu dostupni ili su dostupni, ali s velikim pogreškama mjerenja i za ograničene skupove energija snopa i kutova. Ti udarni presjeci su ključni podaci potrebni za karakterizaciju širokog spektra uzoraka medu kojima su i uzorci potrebni za razvoj fuzijskih postrojenja u okviru međunarodnog projekta Eurofusion financiranog od strane Europske komisije. Konkretno u ovom radu izmjerene su reakcije na metama 9^Be, CD_2 i 12^C. Energije snopa iznosile su 2.4 i 4 MeV. Produkti reakcija detektirani su u dva dvostruko segmentirana silicijska vrpčasta detektora (DSSSD). Na svakoj od meta promatrani su sljedeći procesi: elastično raspršenje na podlozi od zlata, elastično raspršenje na meti, reakcija s 1^H kao jednim od produkata, te reakcija s 4^He kao jednim od produkata. Kalibracija detektora izvršena je izvorom koji emitira čestice na tri različite energije. Navedene reakcije, pobuđena stanja nedetektiranih jezgara i ispravnost kalibracije promatrani su 2D histogramima ovisnosti energije pobuđenja o kutu detekcije. Dobiveni rezultati diskutirani su u kontekstu mehanizma nuklearne reakcije i strukture jezgara uključenih u reakcije. Nuclear reaction is a process of interaction of two nuclei in which energy and nucleons exchange between nuclei takes place. Because of the very short nuclear force range and the strong Coulomb repulsion between the nuclei, the nucleons exchange can occur if the relative velocity between the reactants is large enough to lead to a significant probability of tunneling through Coulomb barrier. The dynamics of the nuclear reaction depends primarily on the available total energy in the process, but also significantly on the nucleus structure of nuclei that take part in the reaction. At the same time, nuclear reactions are an important tool for studying nuclear structure. The vast part of today’s known atomic nuclei data was found by studying nuclear reactions. By the enlarge of known nuclear reaction and nuclear structure data, many analytical methods based on nuclear reactions have been developed, which are nowadays standardized tools in numerous researches. Nuclear reactions are often used in quantitative analysis of various material samples, and advanced methods allow for relatively fast 2D and 3D mapping of very small quantities of isotopes of a large number of chemical elements in a wide spectrum of material samples. Measurements of nuclear reactions carried out within the frame of this thesis are part of a wider experimental campaign of measuring cross-sections of nuclear reactions induced by the 3^He beams on different targets in energy range of 1.2 to 5 MeV on the wide-angle area of 110° - 170°. This thesis presents the first set of measurements in which an experimental setup was set and tested for measuring nuclear reactions at the accelerator facility of the Ruđer Bošković Institute. In this experimental campaign, high-quality data of the cross-sections for a number of nuclear reactions induced with the 3^He beam, which were not measured yet or existing results have large measurement errors and cover only small range of energies and angles, will be collected. Those cross sections represent key data required for the characterization of a wide spectrum of material samples, including samples required for the development of fusion plants within the framework of the Eurofusion international project funded by the European Commission, are listed. In this thesis reactions on the 9^Be, CD_2 and 12^C targets were measured. The beam energies were 4 and 2.4 MeV. The reaction products were detected with two double sided silicon strip detectors (DSSSD). The following processes were observed on each target: elastic scattering on a gold backing, elastic scattering on the target, reaction with 1^H as one of the products and reaction with 4^He as one of the products. The calibration of the detectors was performed by a source emitting particles of three different energies. Mentioned reactions, the excited states of the not detected nuclei and the calibration accuracy were observed by the 2D histograms of the excitation energy on the detection angle dependence. The obtained results are discussed in the context of the mechanism of nuclear reaction and the structure of nuclei involved in the reactions.

U ovom radu predstavljeni su rezultati proučavanja reakcija prijenosa nukleona u sustavu 94Rb + 208Pb na energiji oko Coulombove barijere. Osnovni cilj ovog rada bio je proučiti mogućnost upotrebe reakcija prijenosa nukleona za proizvodnju i pobuđenje neutronski bogatih teških jezgara oko jezgre 208Pb, posebno jezgara koje se na karti nuklida nalaze lijevo i ispod jezgre 208Pb. Produkti reakcije 94Rb + 208Pb detektirani su γ- spektrometrom Miniball u kombinaciji s čestičnim CD detektorom. Radioaktivni snop 94Rb ubrzan je akceleratorskim kompleksom ISOLDE na CERNu. U radu su identificirani elektromagnetski prijelazi vezani uz produkte nuklearne reakcije, gdje su različiti izotopi prepoznati pomoću poznatih elektromagnetskih prijelaza. Uz pomoć tabličnih vrijednosti energija γ zraka i njihovih intenziteta, izmjereni prijelazi pridruženi su izotopima nastalim reakcijom prijenosa nukleona, izotopima vezanim uz pozadinsko zračenje, ili izotopima koji pripadaju lancu raspada radioaktivnog snopa 94Rb. U mjerenjima pod snopom, većina opaženih elektromagnetskih prijelaza vezana je uz kratkoživuće izotope 94Sr i 93Sr. U mjerenjima u kojima je meta bila ozračena snopom, a nakon što je sam snop bio isključen, identificirani su elektromagnetski prijelazi vezani uz stabilni 94Zr, te dugoživuće izotope 93Y i 93Zr. Opaženi su i prijelazi vezani uz izotope koje pridružujemo prirodnoj radioaktivnosti, kao npr. 214Po, 214Bi i dr. Nakon prepoznavanja elektromagnetskih prijelaza vezanih uz prirodnu radioaktivnost, te vezanih uz raspad radioaktivnog snopa 94Rb, identificirali su se i oni elektromagnetski prijelazi koji su rezultat pobuđenja jezgara snopa i mete, te reakcija prijenosa nukleona. Identificirano je niz elektromagnetskih prijelaza koji odgovaraju lakšem fragmentu reakcije: 92Rb, 93Rb, 95Rb i 94Sr, te težem fragmentu reakcije: 207Pb i 209Pb. Usporedbom intenziteta tih raspada i relativnog udarnog presjeka u svakom kanalu prijenosa, zaključeno je da je prijenos neutrona od Rb prema Pb (94Rb + 208Pb → 93Rb + 209Pb) značajno snažniji kanal od prijenosa neutrona iz Pb prema Rb (94Rb + 208Pb → 95Rb + 207Pb). Ovaj zaključak nam govori da se reakcije prijenosa nukleona na energijama oko Coulombove barijere uz upotrebu radioaktivnih snopova mogu koristiti kao mehanizam dobivanja neutronski bogatih teških jezgri. Dodatna analiza trostrukih koincidencija, fragmenat-γ-γ, pomoći će u preciznijem uspoređivanju kaskada raspada i u razlučivanju mehanizma reakcije. Usporedba s nuklearnim modelima omogućit će preciznije određivanje ukupnog udarnog presjeka u različitim kanalima prijenosa nukleona. This work presents selected results of the analysis of nucleon transfer reactions in the 94Rb + 208Pb system at energy close to the Coulomb barrier. The main goal of this study was to investigate the ability of the nucleon transfer reactions in the production of heavy neutron-rich nuclei in the vicinity of 208Pb, in particular in the region of the nuclear chart east and south of 208Pb. The reaction products of 94Rb + 208Pb have been detected by the Miniball γ-spectrometer coupled to the particle CD detector. The radioactive beam 94Rb was accelerated by the ISOLDE accelerator complex at CERN. Using known energies and intensities of γ -rays, measured electromagnetic transitions have been associated with the isotopes produced in the nucleon transfer reaction, the isotopes produced by the decay of the radioactive 94Rb beam, and associated with the natural radiation. The strongest electromagnetic transitions observed while the beam was impinging on the target belong to the short-lived isotopes 94Sr and 93Sr. In the spectra detected when the beam was switched off, the dominant transitions are associated with the stable 94Zr, and long-lived 93Y and 93Zr isotopes. Strong transitions in isotopes related to the natural radioactivity, such as 214Po, 214Bi have also been observed. After the electromagnetic transitions related to natural radioactivity and the decay of the 94Rb isotopes have been identifed, the electromagnetic transitions resulting from the excitation of the beam-like and target-like nuclei were established. They correspond to the light reaction fragment: 92Rb, 93Rb, 95Rb and 94Sr, and to the heavy reaction fragment: 207Pb and 209Pb. By comparing the intensity of these decays and relative cross sections in each transfer channel, it was concluded that the neutron transfer from Rb to Pb (94Rb + 208Pb → 93Rb + 209Pb) was much stronger than the transfer of neutrons from Pb to Rb (94Rb + 208Pb → 95Rb + 207Pb). Such a conclusion strongly supports the use of the nucleon transfer reactions at energies close to the Coulomb barrier using radioactive beams for the production of the heavy neutron-rich nuclei. An additional analysis of triple coincidences, fragment-γ-γ, will help to define more accurately the deexcitation of nuclei and to gather further information about the reaction mechanism. Comparison with nuclear models will allow a more precise determination of the total cross section in different nucleon transfer channels.

The study of light nuclei is one of the most active areas in the nuclear physics today. Nuclei in the mass region A < 20 have been used as a testing sample for different theoretical models since the early days of nuclear physics. Nowadays the advent of ab initio calculations in various frameworks and the astrophysical interest makes the precise experimental data even more important. One of the topics of interest in the structure of light nuclei are the neutron-rich oxygen isotopes, starting already with astrophysically important 17O. One of the challenging questions in this field of research is how does the well developed cluster structure in 16O change with addition of neutrons in heavier oxygen isotopes. Therefore, the topic of this work is the study of the cluster-structure of the 17O and 18O. In this work results of two experiments are presented: the 13C+4He resonant elastic scattering on a thick gas target measurement and the 13C+9Be resonant particle spectroscopy measurement at E13C = 72 MeV. Both measurements were used due to their selectivity in populating the cluster-state candidates in 17O and 18O. The known 13C(4He,4He) elastic scattering cross-section has been extended both in angle (to the 175∘ in direct kinematics) and energy (up to Ex(17O)=13.8 MeV). The measured cross-section can be reproduced by using published set of parameters from the comprehensive Rmatrix fit. The new part of the spectrum contains several resonances of interest, for which the tentative values of spin, parity and Wigner ratio were determined using a simplified R-matrix fitting method. The resonant particle spectroscopy study of the 13C+4He→ 13C+ 4He+ 5He reaction has provided an improvement in statistics and the energy range covered by the previous study. Resonances decaying to the 13C*+4He decay channel were observed as well. The results of both measurements combined point to the pronounced a-cluster nature of the 8.9 MeV, 9.15 MeV and the 13.57 MeV 17O excited states. This is in accordance with predictions of the 17O rotational band based on the weakly coupled neutron to the well-known a-cluster structure in the 16O. However, precise determination of exact spins and parities, as well as partial and total widths are crucial to confirm the existence of the proposed rotational band. The results for the 18O nucleus were obtained from the 13C+9Be reaction measurements using the resonant particle spectroscopy method. The decays of the 18O* nucleus to the 14C+4He and 14C*+4He channels were studied, confirming the results and extending the excitation energy range of previous studies, as well as observing the a-decay of highly excited states for the first time. The results suggest that the 18O states decaying to the 14C+4He channel do not decay to the 14C*+4He channel and vice-versa, possibly due to a different structure. The 6He decay of the 18O has been observed for the first time, at an excitation energy Ex(18O) ≈ 26:5 MeV. Additional studies are necessary to assess the possibility of the 12C+2n+4He molecular structure of the 18O nucleus. In the study of the 13C+9Be→ 10Be+ 8Begs+ 4He reaction a few possible peaks that could indicate the 10Be+8Begs decay of the 18O nucleus were observed, but statistics was too low to obtain conclusive results. Therefore, additional measurements have to be performed. The resonant particle spectroscopy method may be used to collect the high quality data that would allow to compare the partial widths of the states, as well as to extract additional information using a DWBA calculation. The resonant elastic scattering may be used in order to clarify the spin and parity assignments of the cluster or molecular state candidates at higher 18O excitation energies, but the data on all the relevant inelastic channels have to be measured as well. Proučavanje lakih jezgra danas je jedno od najaktivnijih područja nuklearne fizike. Jezgre masenog područja A

U ovoj tezi smo ispitivali strukturu jezgara u okolini 68Ni kao i proizvodnju, razdvajanje i identifikaciju izotopa bogatih protonima koji se nalaze u okolini dvostruko magičnog jezgra 100Sn. U prvom delu smo diskutovali evoluciju kolektivnosti i sadejstvo između kolektivnih i pojedinačno-čestičnih stepeni slobode u jezgrima oko 68Ni. U GANIL-u smo merili vremena života u izotopima Zn u okolini N = 40 proizvedenih u duboko neelastičnim sudarima 238U + 70Zn. Koristili smo uređaj "plunger" i metod " recoil-distance Dopplershift". Jezgra od interesa su identifikovana korišćenjem VAMOS spektrometra, a gama zraci su identifikovani EXOGAM detektorom. Iz merenog vremena života je izvedena redukovana verovatnoća elektromagnetskih prelaza. Nekoliko tranzicija i vremena života su merene i objavljene po prvi put. Proračuni modela ljuske su korišćeni za analizu i diskusiju eksperimentalnih rezultata. U drugom delu, analizirano je i diskutovano delimično održanje "seniority" kvantnog broja u g9/2 ljusci i njegov uticaj na transfer jedne čestice u istoj ljusci. Treći deo obuhvata analizu test experimenta sprovedenog u institutu RIKEN (Japan). Cilj je bio da se ispitaju i procene dve konfiguracije BigRIPS separatora kako bi se optimizovala proizvodnja i selekcija 100Sn. Ova studija je potom korišćena da se podese parametri našeg narednog eksperimenta, koji je bio posvećen merenju intenziteta Gamow-Teller prelaza u raspadu 100Sn. Jezgra u okolini 100Sn su proizvedena fragmentacijom snopa 124Xe energije 345 MeV/u na berilijumskoj meti. Efikasni preseci proizvodnje jezgara u okolini 100Sn su mereni. Takođe, potraga za novim izotopima i izomerima u svim identifikovanim jezgrima je prikazana. In this thesis we investigated the structure of nuclei around 68Ni as well as the production, separation and identification of proton-rich isotopes lying in the vicinity of the doubly-magic 100Sn nucleus. In the first part, we discuss the evolution of collectivity and the interplay between collective and single-particle degrees of freedom in nuclei around 68Ni. We measured lifetimes in Zn isotopes around N = 40 produced in 238U + 70Zn deep-inelastic collisions at GANIL. We used a plunger device and the recoil-distance Doppler-shift method. The nuclei of interest were identified by the VAMOS spectrometer and the -rays with the EXOGAM array. The reduced electromagnetic transitions probabilities were extracted from the lifetimes. Several transitions and lifetimes are reported for the first time. The experimental results are discussed in the framework of shell model calculations. In the second part, the partial conservation of seniority in the g9/2 shell and its influence on one-particle transfer is discussed. The third part presents the analysis of a test performed at RIKEN (Japan) to evaluate two settings of the BigRIPS separator for optimizing the production and selection of 100Sn. This study has been used to setup our subsequent experiment, dedicated to the measurement of the Gamow-Teller strength in the decay of 100Sn. Nuclei around 100Sn were produced by fragmentation of a 345 MeV/u 124Xe beam on a Be target. The production cross-sections of nuclei around 100Sn were measured. The search for new isotopes and new isomers in all identified nuclei is presented.

U ovoj tezi smo ispitivali strukturu jezgara u okolini 68Ni kao i proizvodnju,razdvajanje i identifikaciju izotopa bogatih protonima koji se nalaze u okolini dvostrukomagičnog jezgra 100Sn.U prvom delu smo diskutovali evoluciju kolektivnosti i sadejstvo između kolektivnihi pojedinačno-čestičnih stepeni slobode u jezgrima oko 68Ni. U GANIL-u smo merilivremena života u izotopima Zn u okolini N = 40 proizvedenih u duboko neelastičnimsudarima 238U + 70Zn. Koristili smo uređaj "plunger" i metod " recoil-distance Dopplershift".Jezgra od interesa su identifikovana korišćenjem VAMOS spektrometra, a gamazraci su identifikovani EXOGAM detektorom. Iz merenog vremena života je izvedenaredukovana verovatnoća elektromagnetskih prelaza. Nekoliko tranzicija i vremenaživota su merene i objavljene po prvi put. Proračuni modela ljuske su korišćeni zaanalizu i diskusiju eksperimentalnih rezultata.U drugom delu, analizirano je i diskutovano delimično održanje "seniority" kvantnogbroja u g9/2 ljusci i njegov uticaj na transfer jedne čestice u istoj ljusci.Treći deo obuhvata analizu test experimenta sprovedenog u institutu RIKEN (Japan).Cilj je bio da se ispitaju i procene dve konfiguracije BigRIPS separatora kako bi seoptimizovala proizvodnja i selekcija 100Sn. Ova studija je potom korišćena da se podeseparametri našeg narednog eksperimenta, koji je bio posvećen merenju intenzitetaGamow-Teller prelaza u raspadu 100Sn. Jezgra u okolini 100Sn su proizvedenafragmentacijom snopa 124Xe energije 345 MeV/u na berilijumskoj meti. Efikasni preseciproizvodnje jezgara u okolini 100Sn su mereni. Takođe, potraga za novim izotopima iizomerima u svim identifikovanim jezgrima je prikazana. In this thesis we investigated the structure of nuclei around 68Ni as well as theproduction, separation and identification of proton-rich isotopes lying in the vicinity ofthe doubly-magic 100Sn nucleus.In the first part, we discuss the evolution of collectivity and the interplay betweencollective and single-particle degrees of freedom in nuclei around 68Ni. We measuredlifetimes in Zn isotopes around N = 40 produced in 238U + 70Zn deep-inelastic collisionsat GANIL. We used a plunger device and the recoil-distance Doppler-shift method. Thenuclei of interest were identified by the VAMOS spectrometer and the -rays with theEXOGAM array. The reduced electromagnetic transitions probabilities were extractedfrom the lifetimes. Several transitions and lifetimes are reported for the first time. Theexperimental results are discussed in the framework of shell model calculations.In the second part, the partial conservation of seniority in the g9/2 shell and itsinfluence on one-particle transfer is discussed.The third part presents the analysis of a test performed at RIKEN (Japan) to evaluatetwo settings of the BigRIPS separator for optimizing the production and selection of100Sn. This study has been used to setup our subsequent experiment, dedicated to themeasurement of the Gamow-Teller strength in the decay of 100Sn. Nuclei around 100Snwere produced by fragmentation of a 345 MeV/u 124Xe beam on a Be target. Theproduction cross-sections of nuclei around 100Sn were measured. The search for newisotopes and new isomers in all identified nuclei is presented.

Mjerenjem nuklearnih reakcija izazvanih lakim projektilima dobiva se uvid u strukturu i mehanizam nastanka jezgri. Mogućnost upotrebe radioaktivnih snopova omogućila je proučavanje i teže dostupnih lakih jezgara, udaljenih od doline stabilnosti. Na postrojenju za proizvodnju radioaktivnih snopova u Louvain-la- Neuveu napravljena su prva mjerenja nuklearnih reakcija izazvanih radioaktivnim snopom 6He energije 16.8 MeV na meti 9Be. Nabijene čestice u izlaznim kanalima detektirane su pomoću 224 silicijska strip detektora grupirana u dva niza detektora uz pokrivanje velikog prostornog kuta. Ovdje ćemo predstaviti rezultate koji se odnose na elastično i kvazi-slobodno raspršenje. Rezultati za elastično raspršenje uspoređeni su s eksperimentalnim rezultatima za raspršenje 6Li na istoj meti i sličnoj energiji te s teorijskim računima. Zadovoljavajuće slaganje dobiveno je s CDCC računom, što potvrđuje da učinci rascjepa slabo vezanog 6He imaju značajnu ulogu u procesu. Jasno je opaženo kvazi-slobodno raspršenje 6He na α- klasteru u 9Be što potvrđuje tvrdnju postavljenu u [2] za 6Li da čak i slabo vezani projektil niske energije može sudjelovati u takvom raspršenju.

I nakon više od pola stoljeća intenzivnog istraživanja, atomska jezgra ostaje fascinantan kvantno-mehanički laboratorij. Lake jezgre (A

Iako jezgre bogate neutronima zauzimaju najveći dio nuklearnog krajolika, do nedavno su eksperimentalni podaci o njima bili vrlo oskudni. Mogućnost uputrebe radioaktivnih snopova omogućila je njihovo eksperimentalno proučavanje te dovela i do otkrića nekih novih pojava (halo, koža, ..). Usprkos vrlo intenzivnom istraživanju, o strukturi i mehanizmima nastanka mnogih takvih egzotičnih jezgri još uvijek se vrlo amlo zna, a s druge strane, mnogi rezultati čekaju svoju dodatnu potvrdu. Cilj našeg proučavanja bile su jezgre 7He te 9, 10, 11Be. U tu svrhu, na postrojenju za proizvodnju radioaktivnih snopova u Louvain- la-Neuveu napravljena su mjerenja nuklearnih reakcija izazvanih radioaktivnim snopom 6He energije 17 MeV na meti 9Be. Za detekciju nabijenih čestica u izlaznim kanalima korištena su 224 silicijska strip detektora grupirana u dva niza (LEDA i LAMP). Mjereni su inkluzivni te koincidentni energijski spektri. Dosadašnjom analizom podataka iz sustava LEDA proučen je niz izlaznih kanala. Najvažniji rezultati su: 1. U reakciji prijenosa jednog neutrona 9Be(6He, 7He)8Be dobiven je energijski spektar 7He u kojem dominira osnovno stanje. Pobuđena stanja nisu uočena. 2. Na temelju analize reakcije prijenosa dva neutrona 9Be(6He, 4He)11Be proučen je niz pobuđenih stanja jezgre 11Be. 3. Proučavanjem neelastičnog raspršenja uočena su prva dva člana rotacijske vrpce 9Be zasnovane na osnovnom stanju.

Reakcije 6He+6, 7Li i 6He+12C izmjerene su sa snopom 6He energije 18 MeV. Mjerenje je izvršeno na postrojenju za proizvodnju radioaktivnih snopova u Louvain-la-Neuveu. Nabijeni produkti reakcija detektirani su u 3 niza s ukupno 320 silicijskih strip-detektora. Određene su kutne raspodjele za elastično raspršenje, te niz izlaznih dvočestičnih reakcija. Jasno je uočen i niz višečestičnih reakcija. Analizom relativnog gibanja izlaznih čestica u tim reakcijama, prepoznata su stanja izražene klasterske građe. Tako je za jezgru 10Be uočen niz stanja grupiranih u rotacijsku vrpcu vrlo velike deformacije. Dobivene su i nove spoznaje o strukturi nekih stanja jezgara 9Be i 14C. Sve u svemu, demonstrirana je upotrebljivost radioaktivnih snopova u nuklearnoj spektroskopiji neobičnih stanja, usprkos njihovom malom intenzitetu i slaboj kvaliteti. Jezgre 6He pokazale su se odličnim ulaznim česticama za proizvodnju egzotičnih stanja lakih jezgara.

Postojeci rezultati daju dovoljno dokaza za razvijenu klastersku gradju ^8, 9, 10Be kao i njene indikacije za ^11, 12, 14Be. 3a klasterska gradja 12C omogucuje proširenje te slike na teže jezgre. Detaljna spektroskopska mjerenja tehnikama za reakcije prijenosa i raspada daju podatke o gradji jezgara u podrucju energija pobudjenja u kojima se javljuju klasterske strukture. Mjerenja su izvršena na tandem Van de Graaff akceleratoru Australskog nacionalnog sveucilišta u Canberri. Upotrebljeni detektorski sustav omogucio je da zanimljiva konacna stanja reakcije budu jednoznacno odredjena. U spektrima pobudjenja ^14C iz reakcije ^7Li(^9Be, ^14C*->^10Be+alfa)^2H po prvi put su detektirana stanja koja se raspadaju emisijom alfa-cestice. U mjerenjima su nadjeni raspadi u osnovno i pobudjena stanja ^10Be. Reakcija ^7Li(^9Be, ^13C*->^9Be+alfa)^3H omogucila je mjerenje pobudjenih stanja ^13C koja se raspadaju u alfa+^9Be(gs). Mjerenja daju prve rezultate alfa-raspada za visoko-pobudjena stanja. Detektirani procesi raspada stanja ^13, 14C su upotrebljeni za odredjivanje njihove moguce klasterske gradje. Rezultati su usporedjeni s predvidjanjima lancane gradje izotopa ugljika.

Mjerene su kutne raspodjele za elastično raspršenje ^6He+^6Li i reakciju prijenosa ^6Li(^6He,^10Be)^2H na energiji snopa od 17 MeV. Mjerenje je izvršeno na postrojenju za proizvodnju radioaktivnih snopova Sveučilišta u Louvain-la-Neuveu. Nabijeni produkti reakcija detektirani su u 3 niza detektora (LEDA, LAMP1, LAMP2) s ukupno 320 silicijskih strip-detektora (debljine 300 mikrometara). Eksperimentalni podaci analizirani su koristeci formalizam FRDWBA (uz pretpostavku alpha-prijenosa u jednom koraku). Rezultati za elasticno rasprsenje u dobrom su slaganju s teorijskim predvidanjima uz upotrebu parametara optickih potencijala dobivenih iz analize elasticnih rasprsenja 6Li+6Li i 7Li+7Li na energijama E= 5-40 MeV. Rezultati za reakciju 6Li(6He,10Be)2H pokazuju veliki udarni presjek za alpha-prijenos (sto nije karakteristicno za reakcije prijenosa 4 nukleona) u stanja jezgre 10Be na energiji pobudenja od oko 7.5 MeV. U eksperimentu nije bilo moguce razluciti stanje 3- na energiji pobudenja od 7.371 MeV od stanja 2+ na energiji pobudenja od 7.542 MeV, no vrlo je vjerojatno udarni presjek puno veci za pobudenje stanja 2+.Ovo bi stanje imalo, dakle, izrazenu klastersku strukturu alpha+6He, te bi bilo clan rotacijske vrpce bazirane na stanju 0+ (E= 6.18 MeV). Ta bi rotacijska vrpca imala iznimno velik moment inercije (k= 0.21 MeV), odnosno parametar deformacije (beta= 0.85). Ovaj rezultat potvrduje teorijske ideje da u jezgri 10Be postoje vrlo egzoticne strukture molekulskog tipa.

Dan je pregled i konkretna primjena međudjelujućeg bozonsko-fermionskog modela.