First observation of $^{28}$O
Y Kondo
,
N.L Achouri
(1)
,
H. Al Falou
,
L Atar
,
T Aumann
,
H Baba
,
K Boretzky
,
C Caesar
,
D Calvet
(2)
,
H Chae
,
N Chiga
,
A Corsi
(2)
,
F Delaunay
(1)
,
A Delbart
(2)
,
Q Deshayes
(1)
,
Zs Dombrádi
,
C.A Douma
,
A Ekström
,
Z Elekes
,
C Forssén
,
I Gašparić
,
J.-M Gheller
(2)
,
J Gibelin
(1)
,
A Gillibert
(2)
,
G Hagen
,
M.N Harakeh
,
A Hirayama
,
C.R Hoffman
,
M Holl
,
A Horvat
,
Á Horváth
,
J.W Hwang
,
T Isobe
,
W.G Jiang
,
J Kahlbow
,
N Kalantar-Nayestanaki
,
S Kawase
,
S Kim
,
K Kisamori
,
T Kobayashi
,
D Körper
,
S Koyama
,
I Kuti
,
V Lapoux
(2)
,
S Lindberg
,
F.M Marqués
(1)
,
S Masuoka
,
J Mayer
,
K Miki
,
T Murakami
,
M Najafi
,
T Nakamura
,
K Nakano
,
N Nakatsuka
,
T Nilsson
,
A Obertelli
(2)
,
K Ogata
,
F de Oliveira Santos
(3)
,
N.A Orr
(1)
,
H Otsu
,
T Otsuka
,
T Ozaki
,
V Panin
,
T Papenbrock
,
S Paschalis
,
A Revel
(1, 3)
,
D Rossi
,
A.T Saito
,
T.Y Saito
,
M Sasano
,
H Sato
,
Y Satou
,
H Scheit
,
F Schindler
,
P Schrock
,
M Shikata
,
N Shimizu
,
Y Shimizu
,
H Simon
,
D Sohler
,
O Sorlin
(3)
,
L Stuhl
,
Z.H Sun
,
S Takeuchi
,
M Tanaka
,
M Thoennessen
,
H Törnqvist
,
Y Togano
,
T Tomai
,
J Tscheuschner
,
J Tsubota
,
N Tsunoda
,
T Uesaka
,
Y Utsuno
,
I Vernon
,
H Wang
,
Z Yang
,
M Yasuda
,
K Yoneda
,
S Yoshida
Y Kondo
- Fonction : Auteur
H. Al Falou
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L Atar
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T Aumann
- Fonction : Auteur
H Baba
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K Boretzky
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C Caesar
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H Chae
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N Chiga
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Zs Dombrádi
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C.A Douma
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A Ekström
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Z Elekes
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C Forssén
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I Gašparić
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G Hagen
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M.N Harakeh
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A Hirayama
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C.R Hoffman
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M Holl
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A Horvat
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Á Horváth
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T Isobe
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W.G Jiang
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S Kawase
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J Mayer
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T Murakami
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M Najafi
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T Nakamura
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K Nakano
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N Nakatsuka
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T Nilsson
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K Ogata
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H Otsu
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T Otsuka
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N Shimizu
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Y Shimizu
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S Takeuchi
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Y Togano
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T Tomai
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J Tscheuschner
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J Tsubota
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N Tsunoda
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T Uesaka
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Y Utsuno
- Fonction : Auteur
I Vernon
- Fonction : Auteur
H Wang
- Fonction : Auteur
Z Yang
- Fonction : Auteur
M Yasuda
- Fonction : Auteur
K Yoneda
- Fonction : Auteur
S Yoshida
- Fonction : Auteur
Résumé
Subjecting a physical system to extreme conditions is one of the means often used to obtain a better understanding and deeper insight into its organization and structure. In the case of the atomic nucleus, one such approach is to investigate isotopes that have very different neutron-to-proton (N/Z) ratios than in stable nuclei. Light, neutron-rich isotopes exhibit the most asymmetric N/Z ratios and those lying beyond the limits of binding, which undergo spontaneous neutron emission and exist only as very short-lived resonances (about 10$^{−21}$ s), provide the most stringent tests of modern nuclear-structure theories. Here we report on the first observation of $^{28}$O and $^{27}$O through their decay into $^{24}$O and four and three neutrons, respectively. The $^{28}$O nucleus is of particular interest as, with the Z = 8 and N = 20 magic numbers$^{1,2}$, it is expected in the standard shell-model picture of nuclear structure to be one of a relatively small number of so-called ‘doubly magic’ nuclei. Both $^{27}$O and $^{28}$O were found to exist as narrow, low-lying resonances and their decay energies are compared here to the results of sophisticated theoretical modelling, including a large-scale shell-model calculation and a newly developed statistical approach. In both cases, the underlying nuclear interactions were derived from effective field theories of quantum chromodynamics. Finally, it is shown that the cross-section for the production of $^{28}$O from a $^{29}$F beam is consistent with it not exhibiting a closed N = 20 shell structure.
Format du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
First observation of $^{28}$O
|
Résumé |
en
Subjecting a physical system to extreme conditions is one of the means often used to obtain a better understanding and deeper insight into its organization and structure. In the case of the atomic nucleus, one such approach is to investigate isotopes that have very different neutron-to-proton (N/Z) ratios than in stable nuclei. Light, neutron-rich isotopes exhibit the most asymmetric N/Z ratios and those lying beyond the limits of binding, which undergo spontaneous neutron emission and exist only as very short-lived resonances (about 10$^{−21}$ s), provide the most stringent tests of modern nuclear-structure theories. Here we report on the first observation of $^{28}$O and $^{27}$O through their decay into $^{24}$O and four and three neutrons, respectively. The $^{28}$O nucleus is of particular interest as, with the Z = 8 and N = 20 magic numbers$^{1,2}$, it is expected in the standard shell-model picture of nuclear structure to be one of a relatively small number of so-called ‘doubly magic’ nuclei. Both $^{27}$O and $^{28}$O were found to exist as narrow, low-lying resonances and their decay energies are compared here to the results of sophisticated theoretical modelling, including a large-scale shell-model calculation and a newly developed statistical approach. In both cases, the underlying nuclear interactions were derived from effective field theories of quantum chromodynamics. Finally, it is shown that the cross-section for the production of $^{28}$O from a $^{29}$F beam is consistent with it not exhibiting a closed N = 20 shell structure.
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Auteur(s) |
Y Kondo
, N.L Achouri
1
, H. Al Falou
, L Atar
, T Aumann
, H Baba
, K Boretzky
, C Caesar
, D Calvet
2
, H Chae
, N Chiga
, A Corsi
2
, F Delaunay
1
, A Delbart
2
, Q Deshayes
1
, Zs Dombrádi
, C.A Douma
, A Ekström
, Z Elekes
, C Forssén
, I Gašparić
, J.-M Gheller
2
, J Gibelin
1
, A Gillibert
2
, G Hagen
, M.N Harakeh
, A Hirayama
, C.R Hoffman
, M Holl
, A Horvat
, Á Horváth
, J.W Hwang
, T Isobe
, W.G Jiang
, J Kahlbow
, N Kalantar-Nayestanaki
, S Kawase
, S Kim
, K Kisamori
, T Kobayashi
, D Körper
, S Koyama
, I Kuti
, V Lapoux
2
, S Lindberg
, F.M Marqués
1
, S Masuoka
, J Mayer
, K Miki
, T Murakami
, M Najafi
, T Nakamura
, K Nakano
, N Nakatsuka
, T Nilsson
, A Obertelli
2
, K Ogata
, F de Oliveira Santos
3
, N.A Orr
1
, H Otsu
, T Otsuka
, T Ozaki
, V Panin
, T Papenbrock
, S Paschalis
, A Revel
1, 3
, D Rossi
, A.T Saito
, T.Y Saito
, M Sasano
, H Sato
, Y Satou
, H Scheit
, F Schindler
, P Schrock
, M Shikata
, N Shimizu
, Y Shimizu
, H Simon
, D Sohler
, O Sorlin
3
, L Stuhl
, Z.H Sun
, S Takeuchi
, M Tanaka
, M Thoennessen
, H Törnqvist
, Y Togano
, T Tomai
, J Tscheuschner
, J Tsubota
, N Tsunoda
, T Uesaka
, Y Utsuno
, I Vernon
, H Wang
, Z Yang
, M Yasuda
, K Yoneda
, S Yoshida
1
LPCC -
Laboratoire de physique corpusculaire de Caen
( 130 )
- ENSICAEN - 6, boulevard du Marechal Juin 14050 Caen Cedex
- France
2
IRFU -
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
( 53946 )
- CEA Saclay
F-91191 Gif sur Yvette cedex
- France
3
GANIL -
Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
( 506920 )
- Bvd Henri Becquerel - BP 55027 - 14076 CAEN CEDEX 5
- France
|
Nom de la revue |
|
URL éditeur |
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06352-6
|
Audience |
Internationale
|
Comité de lecture |
Oui
|
Vulgarisation |
Non
|
Langue du document |
Anglais
|
Date de publication |
2023
|
Volume |
620
|
Numéro |
7976
|
Page/Identifiant |
965-970
|
Projet(s) ANR |
|
Projet(s) Européen(s) |
|
Domaine(s) |
|
DOI | 10.1038/s41586-023-06352-6 |
inSPIRE HEP | 2693393 |
Origine :
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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