First simultaneous measurement of the gamma-ray and neutron emission probabilities in inverse kinematics at a heavy-ion storage ring
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 DAM - Direction des Applications Militaires
4 GANIL - Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
5 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
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- IdHAL : pauline-ascher
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- IdHAL : jmichaud
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Résumé
The probabilities for gamma-ray and particle emission as a function of the excitation energy of a decaying nucleus are valuable observables for constraining the ingredients of the models that describe the de-excitation of nuclei near the particle emission threshold. These models are essential in nuclear astrophysics and applications. In this work, we have for the first time simultaneously measured the gamma-ray and neutron emission probabilities of 208Pb. The measurement was performed in inverse kinematics at the Experimental Storage Ring (ESR) of the GSI/FAIR facility, where a 208Pb beam interacted through the 208Pb(p,p') reaction with a hydrogen gas jet target. Instead of detecting the gamma-rays and neutrons emitted by 208Pb, we detected the heavy beam-like residues produced after gamma and neutron emission. These heavy residues were fully separated by a dipole magnet of the ESR and were detected with outstanding efficiencies. The comparison of the measured probabilities with model calculations has allowed us to test different descriptions of the gamma-ray strength function and the nuclear level density available in the literature.