Advertisement

Experiments with Radioactive Nuclear Beams

  • Björn Jonson
Chapter
Part of the Lecture Notes in Physics book series (LNP, volume 652)

Abstract

These lectures concern experiments with radioactive ion beams. After a brief historical overview, the different production methods for radioactive beams are discussed. Recent experimental investigations of nuclear halo states and nuclei at and beyond the driplines are then reviewed. Finally beta-decay of exotic nuclei will be treated.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1. D.J. Millener, J.W. Olness, E.K. Warburton and S. Hanna: Phys. Rev. C 28, 497 (1983)Google Scholar
  2. 2. I. Tanihata, H. Hamagaki, O. Hashimoto, S. Nagamiya, Y. Shida, N. Yoshikawa, O. Yamakawa, K. Sugimoto, T. Kobayashi, D.E. Greiner, N. Takahashi and Y. Nojiri: Phys. Lett. B 160, 380 (1985)Google Scholar
  3. 3. I. Tanihata, H. Hamagaki, O. Hashimoto, Y. Shida, N. Yoshikawa, K. Sugimoto, O. Yamakawa, T. Kobayashi and N. Takahashi: Phys. Rev. Lett. 55, 2676 (1985)Google Scholar
  4. 4. P.G. Hansen and B. Jonson: Europhys. News 4, 409 (1987)Google Scholar
  5. 5. E. Arnold, J. Bonn, R. Gegenwart, W. Neu, R. Neugart, E.-W. Otten, G. Ulm and K. Wendt: Phys. Lett. B 197, 311 (1987)Google Scholar
  6. 6. E. Arnold, J. Bonn, A. Klein, R. Neugart, M. Neuroth, E.-W. Otten, P. Lievens, H. Reich and W. Widdra: Phys. Lett. B 281, 16 (1992)Google Scholar
  7. 7. R. Anne, S.E. Arnell, R. Bimbot, H. Emling, D. Guilleamud-Mueller, P.G. Hansen, L. Johannsen, B. Jonson, M. Lewitowicz, S. Mattsson, A.C. Mueller, R. Neugart, G. Nyman, F. Pougheon, A. Richter, K. Riisager, M.G. Saint-Laurent, G. Schrieder, O. Sorlin and K. Wilhelmsen: Phys. Lett. B 250, 19 (1990)Google Scholar
  8. 8. A. Ozawa, O. Bochkarev, L. Chulkov, D. Cortina, H. Geissel, M. Hellström, M. Ivanov, R. Janik, K. Kimura, T. Kobayashi, A.A. Korsheninnikov, G. Münzenberg, F. Nickel, Y. Ogawa, A.A. Ogloblin, M. Pfützner, V. Pribora, H. Simon, B. Sitár, P. Strmen, K. Sümmerer, T. Suzuki, I. Tanihata, M. Winkler and K. Yoshida: Nucl. Phys. A 691, 599 (2001)Google Scholar
  9. 9. A. Ozawa, T. Suzuki and I. Tanihata: Nucl. Phys. A 693, 32 (2002)Google Scholar
  10. 10. S. Fortier, S. Pita, J.S. Winfield, W.N. Catford, N.A. Orr, J. Van de Wiele, Y. Blumenfeld, R. Chapman, S.P.G. Chappell, N.M. Clarke, N. Curtis, M. Freer, S. Galès, K.L. Jones, H. Langevin-Joliot, H. Laurent, I. Lhenry, J.M Maison, P. Roussel-Chomaz, M. Shawcross, M. Smith, K. Spohr, T. Suomijärvi and A. de Vismes: Phys. Lett. B 461, 22 (1999)Google Scholar
  11. 11. J.S. Winfield, S. Fortier, W.N. Catford, S. Pita, N.A. Orr, J. Van de Wiele, Y. Blumenfield, R. Chapman, S.P.G. Chappell, N.M. Clarke, N. Curtis, M. Freer, S. Galès, H. Langevin-Joliot, H. Laurent, I. Lhenry, J.M Maison, P. Roussel-Chomaz, M. Shawcross, K. Spohr, T. Suomijärvi and A. de Vismes: Nucl. Phys. A 683, 48 (2001)Google Scholar
  12. 12. T. Aumann, A. Navin, D.P. Balamuth, D. Bazin, B. Blank, B.A. Brown, J.E. Bush, J.A. Caggiano, B. Davids, T. Glasmacher, V. Guimarães, P.G. Hansen, R.W. Ibbotson, D. Karnes, J.J. Kolata, V. Maddalena, B. Pritchenko, H. Scheit, B.M. Sherrill and J.A. Tostevin: Phys. Rev. Lett. 84, 35 (2000)Google Scholar
  13. 13. W. Geithner, S. Kappertz, M. Klein, P. Lievens, R. Neugart, L. Vermeeren, S. Wilbert, V.N. Fedoseyev, U. Köster, V.I. Mishin and V. Sebastian: Phys. Rev. Lett. 83, 3792 (1999)Google Scholar
  14. 14. T. Suzuki, T. Otzuka and A. Muta: Phys. Lett. B 364, 69 (1995)Google Scholar
  15. 15. G.M. Ter-Akopian, A.M. Rodin, A.S. Fomichev, S.I. Sidorchuk, S.V. Stepantsov, R. Wolski, M.L. Chelnokov, V.A. Gorshkov, A.Yu. Lavrentev, V.I. Zagrebaev and Yu.Ts. Oganessian: Phys. Lett. B 426, 251 (1998)Google Scholar
  16. 16. Yu.Ts. Oganessian, V.I. Zagrebaev and J.S. Vaagen: Phys. Rev. Lett. 82, 4996 (1999)Google Scholar
  17. 17. I.J. Thompson and M.Z. Zhukov: Phys. Rev. C 47, 1904 (1994)Google Scholar
  18. 18. T. Kobayashi, O. Yamakawa, K. Omata, K. Sugimoto, T. Shimoda, N. Takahashi and I. Tanihata: Phys. Rev. Lett. 60, 2599 (1988)Google Scholar
  19. 19. N.A. Orr, N. Anantaraman, S. M. Austin, C.A. Bertulani, K. Hanold, J.H. Kelley, D.J. Morrissey, B.M. Sherrill, G.A. Souliotis, M. Thoennessen, J.S. Winfield and J.A. Winger: Phys. Rev. Lett. 69, 2050 (1992)Google Scholar
  20. 20. H. Simon, D. Aleksandrov, T. Aumann, L. Axelsson, T. Baumann, M.J.G. Borge, L.V. Chukov, R. Collatz, J. Cub, W. Dostal, B. Eberlein, Th.W. Elze, H. Emling, H. Geissel, A. Grünschloss, M. Hellström, J. Holeczek, R. Holtzmann, B. Jonson, J.V. Kratz, G. Kraus, R. Kulessa, Y. Leifels, A. Leistenschneider, T. Leth, I. Mukha, G. Münzenberg, F. Nickel, T, Nilsson, G. Nyman, B. Petersen, M. Pfünzner, A. Richter, K. Riisager, C. Scheidenberger, G. Schrieder, W. Schwab, M.H. Smedberg, J. Stroth, A. Surowiec, O. Tengblad and M.V. Zhukov: Phys. Rev. Lett. 83, 496 (1999)Google Scholar
  21. 21. L.V. Chulkov, T. Aumann, D. Aleksandrov, L. Axelsson, T. Baumann, M.J.G. Borge, R. Collatz, J. Cub, W. Dostal, B. Eberlein, Th.W. Elze, H. Emling, H. Geissel, V.Z. Goldberg, M. Golovkov, A. Grünschloß, M. Hellström, J. Holeczek, R. Holzmann, B. Jonson, A.A. Korsheninnikov, J.V. Kratz, G. Kraus, Y. Leifels, A. Leistenschneider, T. Leth, I. Mukha, G. Münzenberg, F. Nickel, T. Nilsson, G. Nyman, B. Petersen, M. Pfützner, A. Richter, K. Riisager, C. Scheidenberger, G. Schrieder, W. Schwab, H. Simon, M.H. Smedberg, M. Steiner, J. Stroth, A. Suroviec, T. Suzuki and O. Tengblad: Phys. Rev. Lett. 79, 201 (1997)Google Scholar
  22. 22. D.R. Tilley, C.M. Cheves, J.L. Godwin, G.M. Hale, H.M. Hofmann, J.H. Kelly, C.G. Sheu and H.R. Weller: Nucl. Phys. A 708, 3 (2002)CrossRefGoogle Scholar
  23. 23. M. Zinser, F. Humbert, T. Nilsson, W. Schwab, Th. Blaich, M.J.G. Borge, L.V. Chulkov, Th.W. Elze, H. Emling, H. Freiesleben, H. Geissel, K. Grimm, D. Guillemaud-Mueller, P.G. Hansen, R. Holzmann, H. Irnich, B. Jonson, J.G. Keller, H. Klingler, J.V. Kratz, R. Kulessa, D. Lambrecht, Y. Leifels, A. Magel, M. Mohar, A.C. Mueller, G. Münzenberg, F. Nickel, G. Nyman, A. Richter, K. Riisager, C. Scheidenberger, G. Schrieder, B.M. Sherrill, H. Simon, K. Stelzer, J. Stroth, O. Tengblad, W. Trautmann, E. Wajda and E. Zude: Phys. Rev. Lett. 75, 1719 (1995)Google Scholar
  24. 24. R.A. Kryger, A. Azhari, A. Galonsky, J.H. Kelley, R. Pfaff, E. Ramakrishnan, D. Sackett, B.M. Sherrill, M. Thoennessen, J.A. Winger, and S. Yokoyama: Phys. Rev. C 47, R2439 (1993)Google Scholar
  25. 25. M. Thoennessen, S. Yokoyama, A. Azhari, T. Baumann, J.A. Brown, A. Galonsky, P.G. Hansen, J.H. Kelley, R.A. Kryger, E. Ramakrishnan and P. Thirolf: Phys. Rev. C 59, 111 (1999)Google Scholar
  26. 26. M. Chartier, J.R. Beeneb, B. Blank, L. Chen, A. Galonsky, N. Gan, K. Govaert, P.G. Hansen, J. Kruse, V. Maddalena, M. Thoennessen and R.L. Varner: Phys. Lett. B 510, 24 (2001)Google Scholar
  27. 27. L. Chen, B. Blank, B.A. Brown, M. Chartier, A. Galonsky, P.G. Hansen and M. Thoennessen: Phys. Lett. B 505, 21 (2001)Google Scholar
  28. 28. M. Zinser, F. Humbert, T. Nilsson, W. Schwab, H. Simon, T. Aumann, M.J.G. Borge, L.V. Chulkov, J. Cub, Th.W. Elze, H. Emling, H. Geissel, D. Guillemaud-Mueller, P.G. Hansen, R. Holzmann, H. Irnich, B. Jonson, J.V. Kratz, R. Kulessa, D. Lambrecht, Y. Leifels, H. Lenske, A. Magel, A.C. Mueller, G. Münzenberg, F. Nickel, G. Nyman, A. Richter, K. Riisager, C. Scheidenberger, G. Schrieder, K. Stelzer, J. Stroth, A. Suroviec, O. Tengblad, E. Wajda and E. Zude: Nucl. Phys. A 619, 151 (1997)Google Scholar
  29. 29. P. Santi, J.J. Kolata, V. Guimãraes, D. Peterson, R. White-Stevens, E. Rischette, D. Bazin, B.M. Sherrill, A. Navin, P.A. DeYoung, P.L. Jolivette, G.F. Peaslee and R.T. Guray: Phys. Rev. C 67, 024606 (2003)Google Scholar
  30. 30. H. Jeppesen: private communication (2003)Google Scholar
  31. 31. H. Simon: PhD thesis, TU Darmstadt, D17 (1998)Google Scholar
  32. 32. I. Talmi and I. Unna: Phys. Rev. Lett. 4, 469 (1960)Google Scholar
  33. 33. H. Sagawa, B.A. Brown and H. Esbensen: Phys. Lett. B 309, 1 (1993)Google Scholar
  34. 34. C.S. Wu and S.A. Moszkowski: Beta decay, (Wiley, New York, 1966)Google Scholar
  35. 35. H. Behrens and W. Bühring: Electron radial wave functions and nuclear beta-decay, (Clarendon, Oxford, 1982)Google Scholar
  36. 36. E. Caurier, K. Langanke, G. Martínez-Pinedo and F. Nowacki: Nucl. Phys. A 653, 439 (1999)CrossRefGoogle Scholar
  37. 37. G. Martínez-Pinedo and K. Langanke: Phys. Rev. Lett. 83, 4502 (1999)Google Scholar
  38. 38. S.E. Koonin, D.J. Dean and K. Langanke: Phys. Rep. 278, 1 (1997)CrossRefGoogle Scholar
  39. 39. H. Nakata, T. Tachibaba and M. Yamada: Nucl. Phys. A 625, 521 (1997)Google Scholar
  40. 40. A. Staudt, E. Bender, K. Muto and H.V. Klapdor-Kleingrothaus: Atomic Data and Nuclear Data Tables 44, 79 (1990)Google Scholar
  41. 41. M. Hirsch, A. Staudt, K. Muto and H.V. Klapdor-Kleingrothaus: Atomic Data and Nuclear Data Tables 53, 165 (1993)Google Scholar
  42. 42. P. Möller, J.R. Nix and K.-L. Kratz: Atomic Data and Nuclear Data Tables 66, 131 (1997)Google Scholar
  43. 43. J.C. Hardy and I.S. Towner, p. 733 in: Proc. ENAM98 Exotic Nuclei and Atomic Masses, eds B.M. Sherrill, D.J. Morrissey and C.N. Davids: AIP Conf. Proc. 455 (1998)Google Scholar
  44. 44. D.E. Groom and the Particle Data Group: Eur. Phys. J. C 15, 1 (2000)Google Scholar
  45. 45. D.H. Wilkinson: Nucl. Instr. Meth. A 365, 497 (1995)Google Scholar
  46. 46. B. Singh, J.L. Rodriguez, S.S.M. Wong and J.K. Tuli: Nucl. Data Sheets 84, 487 (1998)Google Scholar
  47. 47. W. Trinder, J. C. Angélique, R. Anne, J. Äystö, C. Borcea , J. M. Daugas, D. Guillemaud-Mueller, S. Grévy, R. Grzywacz , A. Jokinen , M. Lewitowicz, M. J. Lopez, F. de Oliveira, A. N. Ostrowski, T. Siiskonen and M. G. Saint-Laurent: Phys. Lett. B 459, 67 (1999)Google Scholar
  48. 48. H. O. U. Fynbo, M. J. G. Borge, L. Axelsson, J. Äystö, U. C. Bergmann, L. M. Fraile, A. Honkanen, P. Hornshøj, Y. Jading, A. Jokinen, B. Jonson, I. Martel, I. Mukha, T. Nilsson, G. Nyman, M. Oinonen, I. Piqueras, K. Riisager, T. Siiskonen, M. H. Smedberg, O. Tengblad, J. Thaysen and F. Wenander: Nucl. Phys. A 677, 38 (2000)Google Scholar
  49. 49. M.J.G. Borge, P.G. Hansen, L. Johannsen, B. Jonson, T. Nilsson, G. Nyman, A. Richter, K. Riisager, O. Tengblad and K. Wilhelmsen: Z. Phys. A 340, 255 (1991)Google Scholar
  50. 50. H. Sagawa, I. Hamamoto and M. Ishihara: Phys. Lett. B 303, 215 (1993)Google Scholar
  51. 51. Proc. ENAM98 Exotic Nuclei and Atomic Masses, eds B.M. Sherrill, D.J. Morrissey and C.N. Davids: AIP Conf. Proc. 455 (1998)Google Scholar
  52. 52. F.C. Barker: Nucl. Phys. A 609, 38 (1996)Google Scholar
  53. 53. P.B. Price: Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 39, 19 (1989)Google Scholar
  54. 54. L.G. Moretto and G.J. Wozniak: Prog. Part. Nucl. Phys. 21, 401 (1988)Google Scholar
  55. 55. Nuclear Decay Modes, ed. D.N. Penaru (IOP publishing, 1996)Google Scholar
  56. 56. H.L. Hall and D.C. Hoffman: Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 42, 147 (1992)Google Scholar
  57. 57. E.M. Burbridge, G.R. Burbridge, W.A. Fowler and F. Hoyle: Rev. Mod. Phys. 29, 547 (1957)CrossRefGoogle Scholar
  58. 58. K.-L. Kratz, B. Pfeiffer and F.-K. Thielemann: Nucl. Phys. A 630, 352c (1998)Google Scholar
  59. 59. R. Harkewicz, D.J. Morrissey, B.A. Brown, J.A. Nolen Jr., N.A. Orr, B.M. Sherrill, J.S. Winfield and J.A. Winger: Phys. Rev. C 44, 2365 (1991)Google Scholar
  60. 60. G. Raimann, A. Ozawa, R.N. Boyd, F.R. Chloupek, M. Fujimaki, K. Kimura, T. Kobayashi, J.J. Kolata, S. Kubono, I. Tanihata, Y. Watanabe and K. Yoshida: Phys. Rev. C 53, 453 (1996)Google Scholar
  61. 61. K.W. Scheller, J. Görres, S. Vouzoukas, M. Wiescher, B. Pfeiffer, K.-L. Kratz, D.J. Morrissey, B.M. Sherrill, M. Steiner, M. Hellström and J.A. Winger: Nucl. Phys. A 582, 109 (1995)Google Scholar
  62. 62. A. Ozawa, G. Raimann, R.N. Boyd, F.R. Chloupek, M. Fujimaki,K. Kimura,H. Kitagawa, T. Kobayashi, J.J. Kolata, S. Kubono, I. Tanihata, Y. Watanabe and K. Yoshida: Nucl. Phys. A 592, 244 (1995)Google Scholar
  63. 63. K. Yoneda, N. Aoi, H. Iwasaki, H. Sakurai, H. Ogawa, T. Nakamura, W.-D. Schmidt-Ott, M. Schäfer, M. Notani, N. Fukuda, E. Ideguchi, T. Kishida, S.S. Yamamoto and M. Ishihara: Phys. Rev. C 67, 014316 (2003)Google Scholar
  64. 64. B. Jonson and K. Riisager: Nucl. Phys. A 693, 77 (2001)Google Scholar
  65. 65. M.V. Zhukov, B.V. Danilin, L.V. Grigorenko and J.S. Vaagen: Phys. Rev. C 52, 2461 (1995)Google Scholar
  66. 66. Y. Ohbayasi and Y. Suzuki: Phys. Lett. B 346, 223 (1995)Google Scholar

Authors and Affiliations

  • Björn Jonson
    • 1
  1. 1.Chalmers University of Technology and Göteborg University, 412 96 GöteborgSweden

Personalised recommendations