Экспериментальное исследование структуры нейтроноизбыточных слабосвязанных и несвязанных ядер в области 1<Z<6 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

7-2008-203 На правах рукописи УДК 539.172.17+539.144.3

КАЛПАКЧИЕВА Румяна Георгиева

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ НЕЙТРОНОИЗБЫТОЧНЫХ СЛАБОСВЯЗАННЫХ И НЕСВЯЗАННЫХ ЯДЕР В ОБЛАСТИ 1 < г < 6

Специальность: 01.04.16 — физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Дубна 2008

003468061

Работа выполнена в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований.

Научные консультанты: д-р Х.Г. Болен, проф. д-р В. фон Оэртцен,

проф. д.ф.м.н. Ю.Э. Пенионжкевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

Г.М. Тер-Акопьян К.А. Гриднев М.В.Жуков

Ведущая организация:

Российский научный центр "Курчатовский институт"

Защита диссертации состоится _2009 г. в

часов на заседании диссертационного совета Д 720.001.06 при Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка и Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна, Московская область).

С диссертацией можно ознакомиться в НТБ Объединенного института ядерных исследований.

Автореферат разослан 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат физико-математических наук ,___ А.Г. Попеко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Представленная работа посвящена изучению свойств изотопов легчайших элементов - от водорода до углерода -сильно обогащенных нейтронами и находящихся непосредственно вблизи границы нейтронной стабильности. Исследование экзотических ядерных систем с большим соотношением NIZ на протяжении многих лет представляет одно из основных направлений ядерной физики. Развитие техники получения интенсивных пучков ионов и экспериментальные исследования, проведенные на пучках тяжелых ионов, привели к обнаружению новых связанных (стабильных к испусканию нуклона/ов) ядер с большим избытком нейтронов. В области легчайших элементов была также исследована структура ряда ядер, расположенных за границей нейтронной стабильности (neutron drip line). Интерес к легким ядрам сильно возрос после того как в некоторых из них были обнаружены необычные свойства, ранее не проявляющиеся в ядрах, находящихся вблизи линии стабильности (нейтронное и протонное гало, новые области деформации, новые типы распада, изменения в последовательности заполнения ядерных оболочек, ослабление или даже исчезновение известных и появление новых замкнутых оболочек, и др.).

Основной интерес к исследованию легких нейтроноизбыточных ядер связан с возможностью экспериментального определения границы стабильности ядер по отношению к эмиссии нейтронов. Это непосредственно связано с экспериментальным измерением массы экзотических ядер с экстремальными значениями NIZ, что является основным методом определения энергии связи валентных нейтронов в ядрах. Постановка опытов по исследованию структуры и свойств экзотических ядер необходима, прежде всего, для определения их масс, так как расчетные значения масс ядер, полученные в различных теоретических моделях, отличаются иногда в пределах нескольких МэВ. Значение массы ядра используется также при определении энергии всех процессов в которых участвует исследуемое ядро.

Схемы уровней легких ядер (здесь и далее рассматриваются ядра с большим избытком нейтронов) дают представление об их структуре. До недавнего времени эта информация для легких ядер, даже не сильно удаленных от линии стабильности, была достаточно скудной. Сам факт существования возбужденных состояний в некоторых из них вообще не был установлен. Например, для ядерно-стабильных изотопов 8Не, "Li,

14Ве, |5В и ядерно-нестабильных - 10Не, 10Li, 13Ве, 1бВ, информация о наличии возбужденных состояний, обнаруженных в опытах, является в большинстве совершенно новой. Отметим, что экспериментальные данные об уровнях ядер позволяет определить последовательность заполнения ядерных оболочек, наличие коллективных возбуждений (например, мягкой дипольной моды), тип распада и т.д., и тем самым проверить применимость той или иной теоретической модели для предсказания свойств более тяжелых ядер.

Актуальность упомянутых выше исследований подтверждает большое количество международных конференций, посвященных исключительно экзотическим ядрам, и целый ряд обзоров по свойствам легких ядер, удаленных от линии стабильности. В настоящее время экспериментальные исследования легчайших ядер ведутся в лабораториях многих стран: в GANIL (Франция), RIKEN (Япония), NSCL-MSU (США), GSI и HMI (Германия), CERN-ISOLDE (Швейцария) и др. Широкая программа исследований в этом направлении проводится также в ЛЯР, ОИЯИ.

Основная цель работы заключалась в синтезе и изучении свойств тяжелых изотопов водорода, гелия, лития, бериллия, бора и углерода, расположенных вблизи границы нейтронной стабильности.

Научная новизна работы:

Получены новые данные для изотопов гелия с массовым числом > 7. Найдены новые состояния в ядрах 7Не, 8Не и 9Не. Впервые проведено прецизионное измерение массы и обнаружены возбужденные состояния в 10Не.

Впервые наблюдено возбужденное состояние в ядре 14Ве и измерены спектры уровней ядер 10Li, "Li и 13Ве.

Впервые измерен избыток массы |бВ. Впервые обнаружены возбужденные состояния в 15В и 16В.

Схемы уровней изотопов бора |3В и 14В, и изотопов углерода 15С, 16С и 17С дополнены новыми данными.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

• Более точно определена масса ядра 10Не и энергия отделения двух нейтронов. Впервые измерена масса ядра 16В и энергия отделения одного нейтрона. Полученные результаты введены в таблицы масс

ядер [С1]. Подтверждены ранее полученные значения массы ядер 4Н и 6Н.

• Информация о ядрах 10Li и 13Ве, полученная в данной работе, может быть использована для теоретических описаний структуры ядер 11 Li и 14Ве.

• Экспериментальные результаты, полученные для тяжелых изотопов углерода, могут быть полезными при изучении структуры ядер при переходе с /^-оболочки на síí-оболочку.

• Полученная экспериментальная информация необходима для проверки применимости той или иной теоретической модели или для уточнения используемых параметров. Это ведет к более надежному предсказанию свойств еще неизвестных экзотических ядер. Характеристики уровней исследуемых ядер позволяют определить последовательность заполнения ядерных оболочек, их тип распада и др.

• Данные о свойствах ядер легчайших элементов с предельным избытком нейтронов могут быть использованы в других областях физики, например в описании процессов нуклеосинтеза, состава нейтронных звезд и др.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Измерения масс ядер 4Н,6Н, 10Не и 16В.

2. Спектроскопические исследования нейтроноизбыточных изотопов

легчайших элементов с 1 < Z < 6:

а) новые ядерные уровни в изотопах 7Не, 8Не, 9Не, 10Не;

б) новые ядерные уровни в связанных ядрах "Li и 14Ве;

в) новые ядерные уровни в несвязанных ядрах 10Li и 13Ве;

г) новые ядерные уровни в изотопах 13В, 14В, 15В и |6В;

д) новые ядерные уровни в изотопах 15С, 1бС и 17С.

Апробация работы: Материалы диссертации опубликованы в российских и международных журналах - Ядерная Физика, ЭЧАЯ, Nuclear Physics A, Zeitschrift fuer Physik, Physics Letters В, II Nuovo Cimento, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, Progress in Particle and Nuclear Physics, European Physical Journal A, Physical Review C, Journal of Physics G, а также в препринтах ОИЯИ. По теме диссертации соискателем опубликованы три обзора в ЭЧАЯ.

Результаты докладывались на семинарах ЛЯР (ОИЯИ) и Института им. Гана-Майтнер (г. Берлин, Германия), а также на международных совещаниях и конференциях: на Международных школах-семинарах по физике тяжелых ионов (Дубна, 1993, 1997, 2002 гг.), на Совещании по мультинейтронным системам (Дубна, 1989 г.), на Международных конференциях по экзотическим ядрам (Форос-1991 и ЕХ(Ж-2002), на 15-ой и 16-ой Международных конференциях Отделения по ядерной физике ЕФО - "Ядерная динамика при низких энергиях" ЬЕЫО-95 (г. Санкт Петербург, 1995 г.) и "Структура ядер при экстремальных условиях" 8ЫЕС-98 (Падуя, 1998 г.), на Международной конференции по физике нестабильных ядер (Вьетнам, 2002 г.), на Международной конференции по ядро-ядерным столкновениям NN2003 (Москва, 2003 г.), на Международной конференции М^ТАЛ (Англия, 2005), на Совещании "Ядерная физика и общество" (г. Пловдив, Болгария, 2007 г.) и др.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, восьми глав и заключения. Она содержит 183 страницы и включает 73 рисунка, 29 таблиц и библиографический список литературы из 336 ссылок с 366 наименованиями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В Введении формулируется цель представленного цикла работ и актуальность этих исследований, кратко изложено содержание диссертации и приведены основные результаты. Большинство этих результатов были получены впервые.

В Первой главе рассмотрены экспериментальные возможности синтеза и изучения свойств ядер с большим избытком нейтронов. Рассмотрены различные реакции синтеза ядер, обладающих большим избытком нейтронов: реакции фрагментации, глубоко неупругих передач, с эмиссией легких заряженных частиц, зарядово-обменные реакции, реакции передачи нескольких нуклонов. Обоснован выбор метода недостающих масс, используемого в настоящей работе. Делается вывод, что наиболее эффективными для измерения масс и спектроскопии экзотических легких ядер являются реакции, в которых энергетический спектр исследуемого ядра определяется из величины Q реакции, приводящей к образованию двух ядер в выходном канале. Подобный подход является основным в случае изучения ядер или

ядерных состояний, которые нестабильны по отношению к испусканию нуклонов. Данный метод использовался в настоящей работе.

Во второй главе описана постановка экспериментов выполненных на циклотронах УЗОО и У400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ с пучком ионов 11 В, а также на ускорительном комплексе Лаборатории (ранее У1СК81) в Институте им. "Гана-Майтнер" (НМ1) в Берлине на пучках ионов 12-13-мС, и ,60.

Представлены схемы опытов с использованием магнитных спектрометров МСП-144 (в Дубне) и (}30 (в Берлине). Описаны методы обработки и анализа данных. Используемая методика позволяла надежно идентифицировать изучаемые ядра, образующиеся с малым сечением (до нескольких нб/ср) на фоне большого количества побочных продуктов реакции.

Глава третья содержит результаты экспериментов, относящихся непосредственно к свойствам тяжелых изотопов водорода 4'5'6Н, полученных в реакциях с ионами ПВ на мишени из 9Ве при энергии 88 МэВ. Энергетические спектры сопряженных ядер - 16,140 показаны на рис. 1. В спектре ядер 1бО наблюдены два пика, соответствующие резонансам в ядре 4Н. Низколежащее состояние указывает на то, что основное состояние 4Н не связано на 3.5 ± 0.5 МэВ. Из анализа спектра 140 была определена масса 6Н. Пику, расположенному при энергии £(иО) » 53 МэВ соответствует состояние ядерно-нестабильного ядра 6Н, отстоящее на 2.6 ± 0.5 МэВ от порога развала 6Н -> 3Н + п + п + п.

Рис. 1. Энергетические спектры ядер 160 (а) и 140 (б), полученные в реакциях 9Ве("В,16|40)4,6Н. Указаны пороги развала ядер 4Н и 6Н на 3Н+л и 3Н+п+п+п, соответственно.

а) Сплошная линия - сумма вкладов выходных каналов: |60+3Н+/7, ,60+2Н+я+я и |60+Н+и+и+л. Разница между экспериментальным спектром и сплошной линией показана на вставке в рисунок.

55 60 65 70 75 80 Энергия 1вО, МэВ

б)

Пунктир соответствует фазовому пространству 5 частиц: 140+3Н+л+и+м. Сплошная кривая - фазовое пространство трех-частиц ,40 + *Н + л.

54 56 58

Энергия 140, МэВ

Отметим, что это значение подтверждает результат ранее полученный другими авторами. В реакции 9Ве(пВ,150) изотоп 5Н не наблюдался.

Четвертая глава посвящена изучению структуры тяжелых изотопов гелия и содержит новую информацию об изотопах гелия с массовым числом А > 7. Из них, изотоп 8Не (N/Z = 3) - самый нейтроноизбыточный стабильный по отношению к испусканию нейтронов изотоп, когда-либо наблюдавшийся в эксперименте. Поиск другого четно-четного ядерно-стабильного изотопа 10Не предпринимался в течение многих лет.

Изотоп 7Не исследовался в трех экспериментах с использованием реакции подхвата двух протонов с ядра мишени 9Be(15N,17F)7He при различных энергиях пучка бомбардирующих ионов. На рис. 2 представлены спектры энергии возбуждения 7Не при энергиях ионов ,5N 240 и 318.5 МэВ. Видно, что с большой интенсивностью заселяется резонанс 7Не с характеристиками, согласующимися с известными литературными данными. В области энергии возбуждения Е* « 3.0 МэВ был обнаружен пик, который интерпретировался как состояние в ядре отдачи 7Не. Лучшее описание всего спектра ядер 17F может быть достигнуто, если ввести в рассмотрение еще один уровень, при Е* « 5.8 МэВ. Интенсивность наблюденных пиков, соответствующих возбужденным состояниям 7Не невелика, так как в используемой реакции они могут заселяться лишь во вторичных процессах. Тем не менее, полученные данные убедительно свидетельствуют о наличии первого возбужденного состояния 7Не при Е* ~ 3.0 МэВ. Этот результат, а также другое состояние, при Е* « 5.8 МэВ, были позже подтверждены другими экспериментальными работами.

Рис. 2. Спектры 17Р из реакции (15Ы,ПР) с резонансами в сопряженном ядре 7Не. Показаны фоновые спектры от распада высоковозбужденного ядра |8Р* и от канала реакции 17Р + Зп + а.

До проведения настоящих исследований был известен лишь один статистически достоверный результат для возбужденного состояния ядра 8Не. На рис. 3 представлены данные, полученные для возбужденных уровней 8Не в реакции захвата двух протонов |0Ве(12С,14О)8Не при энергии 357 МэВ. В этой реакции с большим сечением заселяется основное состояние. При анализе полученных спектров использовались известные параметры первого 2' возбужденного состояния при 3.6 МэВ. Несмотря на сложность экспериментального спектра, анализ данных, проведенный в разных угловых диапазонах, позволил выявить три новых возбужденных уровня в 8Не при Е* = 4.54, 6.03 и 7.16 МэВ. Сравнение полученных данных с результатами других экспериментов и с теоретическими расчетами дает основания полагать, что уровень при Е* « 3.6 МэВ является самым низким. Это состояние может распадаться преимущественно испусканием двух нейтронов (6Не + 2и). Для уровней, лежащих выше порога развала 8Не -> 4Не + Ап, наиболее вероятен канал с вылетом кластера, состоящего из четырех нейтронов (тетранейтрона). Однако, пока нет ни теоретических ни экспериментальных данных, свидетельствующих в пользу образования 4«-кластера; определенно, этот экзотический вид распада требует дальнейшего изучения.

В 1981 г., в реакции двойной перезарядки 9Ве(тг~,л+)9Не, была измерена масса ядра 9Не и показано, что это ядро более стабильно, чем считалось ранее [С2]. В настоящей работе 9Не изучался в реакции

Рис. 3.

Энергетические спектры ядра 8Не, полученные в реакции |0Ве('2С,|4О) при энергии 357 МэВ в интервалах углов:

(а) 0° < &ш6 < 2.3°;

(б) 0° < #ла6 < 0.75°

На рисунках показан вклад от реакций на примесях 160 (1) и 12С (2). Заштрихованные пики (полученные после вычета фона) соответствуют уровням 8Не: их энергии (в МэВ) указаны на шкале Е*. Сплошная кривая - сумма 70 пиков, (1) и (2).

9Ве(14С,140)9Не

Оо= -34.58(10)МеУ М.Е.=40.94(10)МеУ

8п=-1.27(10)МеУ

[МеУ]

Рис. 4.

возбуждения полученный

Спектр энергии ядра 9Не, в реакции

9Ве(14С,140)9Не при энергии пучка 337 МэВ. Указаны основное состояние g.s. и энергии возбуждения, а также порог испускания одного нейтрона 5П и фон от распада 160*.

9Ве(14С,иО)9Не при энергии пучка ионов 14С 337 МэВ. Результат

представлен на рис. 4. Определенная нами масса 9Не оказалась равной

М.Е. - 40.94(10) МэВ, а энергия отделения последнего нейтрона в 9Не

= -1.27(10) МэВ. В области континуума, связанного с распадом

высоковозбужденного ядра 160*, которое образуется на первом этапе реакции, наблюдалось еще как минимум четыре пика при энергиях возбуждения 1.15, 3.03, 3.98 МэВ и-7.9 МэВ.

Поиск сверхтяжелого изотопа гелия 10Не имеет почти 40-летнюю историю. Интерес к этому ядру сильно возрос после работы К. Сета по 9Не [С2], из которой следовало предположение о повышенной связи соседнего ядра - 10Не. Попытки обнаружить 10Не, стабильного к испусканию нейтрона, были предприняты нами в 1982 г. в ЛЯР ОИЯИ в реакции 232Th + ПВ (89 МэВ) [СЗ]. Была получена лишь верхняя граница сечения его образования на уровне ~5-10"34 см2/ср. Столь низкое сечение (по сравнению с сечениями образования более легких изотопов гелия) свидетельствовало о нестабильности ядра.

Постановка последующих двух экспериментов предполагала нестабильность ядра 10Не. Резонанс, соответствующий, как предполагалось, возбуждению основного состояния ядра 10Не был наблюден практически одновременно в работе Коршенжпикова и др. [С4] и в наших экспериментах. Мы исследовали ядро |0Не в реакции двойной перезарядки |0Ве(14С,|4О)|0Не при энергии пучка ионов |4С 334.4 МэВ. На рис. 5 представлены спектры, измеренные в двух разных угловых диапазонах. В нашем эксперименте масса 10Не была измерена с более высокой точностью, М.Е. = 48.81(7) МэВ, и определена энергия отделения двух нейтронов равной S2„ = -1.07(7) МэВ, а также впервые наблюдены возбужденные состояния при Е* = 3.24 и 6.80 МэВ. Полученные значения М.Е. и ^п вошли в систематику масс ядер [С1].

Рис. 5. Спектры реакции (14С,140) с мишенью 10ВеО в угловых диапазонах, указанных на рисунке, после вычета фона от реакций на примесях |60 и |2С в мишени. Показана шкала по энергии возбуждения Е*.

Полученные в эксперименте значения энергий возбужденных состояний ,0Не вместе с определенными для них спинами и четностями могут служить основанием для некоторых выводов по поводу оболочечной структуры 10Не, и надежности предсказаний оболочечной модели вблизи границ нуклонной стабильности. На основании сравнительно низкого значения энергии возбуждения 2+-состояния можно было предположить, что замкнутая оболочка не появляется при числе нейтронов 8.

В Таблице 1 представлены основные результаты по изотопам гелия, полученные в настоящей работе. Многие из перечисленных возбужденных состояний изотопов 7'8'9'10Не были наблюдены нами впервые. Они учтены и включены в новых таблицах состояний ядер [С5,С6].

Таблица 1. Результаты измерений уровней изотопов гелия, полученных в указанных реакциях при различных энергиях пучка бомбардирующих ионов Е. Столбцы: Е* - энергия возбуждения (МэВ), Ек - резонансная энергия (МэВ),

Г - ширина резонансов (МэВ), I" - возможные значения спина и четности уровней.

Реакция Е Е* Ея Г

9Ве('Ч17Р)7Не 240 0.00 0.44 0.14(2) 3/2"

2.95(10) 5.8(3) 3.39(10) 6.2(3) 1.9(2) 3-5 (1/2", 5/2")

318.5 2.9-3.0 5.8(3) 3.34-3.44 6.2(3) 1.8(3) 3-5 (1/2", 5/2")

10Ве(|2С,14О)8Не 357 0 3.6 4.54(15) 6.03(10) 7.16(4) 0.5 0.70(25) 0.15(15) 0.10(10) 2+ (2") (31

9Ве(14С,140)9Не 337 0.00 1.27(10) 0.10(6) 1/2"

1.15(10) 3.03(10) 3.42 4.30 0.7(2) 0.6(3) (3/2") (5/2+)

3.98(12) 5.25 (5/2+)

-7.9 9.17

|0Ве(|4С,14О)10Не 334.4 0.00 1.07(7) 0.3(2) (0+)

3.24(20) 6.80(7) 4.31(20) 7.87(6) 1.0(3) 0.6(3) (2+) (31

Глава пятая посвящена спектроскопии ядер 10и и"Ы.

Данные о структуре ядра 101л были получены нами в реакциях передачи нуклонов: |0Ве(!2С,1!!М),(и 9Ве(13С,12Ы)10Ы, 13С(14С,|7Р)10Ы и 9Ве(15М,|4О)10и Спектры для первой и второй реакции показаны на рис. 6. Выбор различных реакций был обусловлен тем, что они с разной вероятностью заселяют различные уровни. Низколежащие состояния ,0и можно ожидать в виде двух дублетов (1+ / 2+) и (2~ / Г) из конфигураций [п\рЪ12®\\р\12] и [л1/»3/2®у2л1/2]. В реакции 10Ве(!2С, 2Ы)'°Ы наиболее вероятно заселение состояний со спином и четностью = 1+, 2", 3+, 4" и т.д., в то время как в реакции 9Ве(13С,1гМ)10и возможно заселение уровней с Т = 2+, Г и т.д.

Из измеренных спектров следует, что наиболее низкий резонанс 101л отстоит от порога развала 101_л —> 9Ы + п на 0.24 МэВ. Соответственно Q = -38.00 МэВ. Тогда масса |01л равняется М.Е. = 33.264 МэВ. Принимая этот резонанс за основное состояние, ему было

Рис. 6. Спектры для разных углов измерения как функция резонансной энергии Ек в ядре 10Ы: из реакции 10Ве(12С,'2Н)|0и при энергии пучка 357 МэВ для двух интервалов углов. Кривая 1 - сумма вкладов от реакций на примесях в мишени и от распада ,3М* (кривая 2); и

из реакции 9Ве('3С,|2М)|01л при энергии пучка 336.4 МэВ. Через / обозначен вклад реакций на примесях в мишени, 2 и 3 - вклады от распада и События соответствующие уровням |01л вынесены на ось Ек в виде заштрихованных пиков. 5„ - порог развала 10У -> 9У + п.

приписано значение ^ = 1+ из [я1/?3/2®у1/?1/2]-конфигурации. Следующий резонанс находится при 0.54 МэВ, он был интерпретирован как состояние 2+ из дублета (1+ / 2+). В результате наших измерений было идентифицировано 9 ранее неизвестных уровней в ядре 10У (Таблица 2). При их идентификации мы руководствовались селективностью выбранных реакций и некоторой аналогией с заселением уровней ядер 12В и получаемых в реакции (,2С,,2М).

Два резонанса при Ек = 2.35(10) МэВ с Г = 1.2(4) МэВ и Ек = 2.85(7) МэВ с Г = 0.3(2) МэВ, отнесенные нами к изотопу '"У, перекрывают порог распада на [9У*(2.69 МэВ) + и]. По всей вероятности они соответствуют связи валентного нейтрона |01л с ядром кора 91л, когда последнее находится в возбужденном состоянии с Е* = 2.69 МэВ.

Таблица 2. Экспериментальные данные, полученные для ядра 10и в реакциях ,0Ве(,2С,,^),0Уи9Ве(,3С,|2Ы)10и.

Реакция Ек, МэВ Г, МэВ Идентификация

уВе("С,12ТЯ)10и 0.24+0.04 0.10±0.7

,0Ве(12С,12М)ши 0.53М.06 0.35±0.08 р1/2, 2+

1.40Ю.08 0.20±0.07 d5/2, (2" + Г)

2.3510.10 1.2±0.4 />3/2, (Г, 3+)

2.85+0.07 0.3+0.2 (Г,2+)

4.19±0.10 0.12+0.08

4.64 ±0.10 0.2+0.1 (3",2+)

5.7±0.1 0.2+0.1

(9.0)

Вывод о том, что состояния |01л при энергиях 0.24 и 0.53 МэВ могут интерпретироваться как имеющие /»-конфигурацию был позднее подтвержден в работах других авторов.

До начала проводимых нами исследований МУ был известен лишь один возбужденный уровень этого ядра при Е* = 1-1.2 МэВ.

Для поиска других возбужденных состояний ПЫ мы использовали реакции передачи 10Ве(14С,,3М)пУ и 14С(иС,пР)и1л при энергии пучка около 24 МэВ/А. Полученные в этих реакциях спектры ядер 13Ы и 17Р показаны на рис. 7. В реакции подхвата трех протонов 14С(14С,'7Р)пи основное состояние 11У заселяется с наибольшей вероятностью. В этих экспериментах впервые обнаружены состояния

60 50

а *о

о 30

20 10 о

250

О

и

5" 3 § [мУУ11'Ь 4.10<01<5.90 -П-1-I-

оо Ч о

ш п о 1ЛВ ТТ-1—Г

ПО 01 о га ь ■*> о 1 'М п-Г

Б0 80 100 120 СГюппе^

14С(14С.,7Й,1Ц Еиь= 335.9 ШУ

5 0 [МеУ} е*("и)

Рис. 7. а) Спектр 13Ы в реакции 10Ве(14С,13Ы)ПЫ при 334.4 МэВ после вычета из полного спектра (б) вклада от фоновых реакций, в) Спектр 17Р в реакции 14С(,4С,,7Р)п1л при 335.9 МэВ.

Указаны значения энергии уровней "1л, а также энергии состояний ядер |3В и |7Ы (б) и 13В и 9П (в), образующихся в реакциях на примесях в мишенях.

при Е* « 2.48, 4.86, 6.22 и (с меньшей вероятностью) 11.0 МэВ. В области ранее известного уровня с Е* ~ 1.2 МэВ в спектре реакции |4С(|4С,|7Р)пи наблюдается некоторое количество событий, однако малая статистика не позволяет сделать окончательный вывод. Необходимо отметить, что впервые наблюдаемые нами состояния были воспроизведены также в опытах других авторов.

Шестая глава посвящена экспериментам по уточнению массы |3Ве и по поиску возбужденных состояний в изотопах ,3Ве и 14Ве. Любой расчет структуры ядра ,4Ве требует точного знания структуры ядра 13Ве. До наших экспериментов масса изотопа 13Ве была известна с точностью 0.5 МэВ - он считался нестабильным по отношению к распаду 13Ве 12Ве + п на 1.9 ± 0.5 МэВ.

Более точное измерение спектра 13Ве было проведено нами в реакции 13С(14С,140)13Ве при энергии пучка 337 МэВ. Спектр энергии возбуждения ядра 13Ве, измеренный в угловом диапазоне 3.3° - 6.7° представлен на рис. 8.

Рис. 8. Спектр энергии возбуждения ядра 13Ве в реакции ,3С(,4С,,40)|3Ве при энергии пучка 337 МэВ, измеренный в угловом диапазоне 3.3° - 6.7°. Сплошная кривая - вклад от распада высоковозбужденного ядра 160*. Символом 5П обозначен порог развала (,2Ве + п).

Первому пику расположенному слева от порога развала 13Ве -> 12Ве + п соответствует избыток массы М.Е. = 35.16(5) МэВ, т.е. этот резонанс отстоит от порога на 2.01(5) МэВ. Его ширина составляет 0.3(2) МэВ. Если это состояние является основным, то 3Ве несвязан по отношению к испусканию одного нейтрона на 2.01 МэВ. Два других резонанса находятся на 3.12(7) МэВ и на 6.5(2) МэВ выше первого. Их ширины соответственно Г = 0.4(2) и 0.9(3) МэВ.

13С(14С,140)13Ве

337 МеУ 3.3° - 6.7*

9 8

В1 §6 О

5 4 3 2 1 О

<Эо--37.02(5)МвУ

Зп=-2.01МеУ

|1Ги .I I

10.0

0 Ех [МеУ]

Рис. 9. Спектр энергии возбуждения ядра Ве в реакции мС("В,,гЫ)иВе при энергии пучка 190 МэВ. Гистограмма - экспериментальный спектр, сплошная кривая - сумма вкладов от Зх-частичного процесса 121Ч+,2Ве+и и последовательного распада возбужденного ядра пМ*-У2Ж/г, пунктир - 4х-частичное фазовое пространство 12Ы+"Ве+л+л, точки - сумма всех компонент разложения спектра.

На рис. 9 показан спектр энергии возбуждения ядра 13Ве в реакции 1 С(пВ,12Ы)13Ве при энергии пучка 190 МэВ, измеренный под углом 4.6° к направлению пучка ионов. Здесь первый резонанс наблюдается ниже, чем в предыдущей реакции. Ему соответствует масса М.Е. = 33.95(9) МэВ. Этот резонанс был идентифицирован как основное состояние ,3Ве с энергией распада 0.80(9) МэВ. В спектре наблюдалось еще несколько пиков, которые интерпретируются как возбужденные состояния в 13Ве с энергиями 1.22(10), 2.10(16), 4.14(12), 5.09(14) и 7.0(2) МэВ.

Наблюдаемый в наших опытах уровень при ~2 МэВ выше порога развала ,3Ве ,2Ве + п обнаружен во всех других известных экспериментах. В пределах погрешностей измерений, позже были подтверждены также резонансы, отстоящие по энергии над порогом примерно на 3 МэВ и 5 МэВ. Ситуация с уровнями, расположенными в области энергий ниже 2 МэВ, неоднозначна. В двух более поздних экспериментах резонансы при около 0.7 МэВ были приняты за основное состояние (это согласуется с нашей работой), другие авторы предполагают, что основное состояние лежит ниже 200 кэВ. Расчеты для ширины и энергии резонанса при ~2 МэВ, а также сравнительный анализ с ядром мВе позволили нам приписать ему спин/четность

Т = 5/2+. По аналогии с пВе, состоянию 0.8 МэВ можно было бы приписать спин 3 =■ 1/2, но тогда вопрос о четности этого уровня оставался откритым. Резонанс при ~5 МэВ возможно построен на 2+-возбужденном состоянии кора 12Ве и также является 5/2+-уровнем.

Не развивая этот анализ более детально (это сделано в диссертации) можно придти к заключению о том, что пока из всей совокупности данных трудно сделать определенные выводы о характеристиках, как основного, так и возбужденных состояний |3Ве. Очевидно, это ядро должно явиться предметом дальнейших детальных исследований, особенно актуальных при изучении структуры соседнего изотопа - 14Ве.

Экспериментальные исследования структуры ядра 14Ве весьма ограничены. До проведения нашего эксперимента не было данных о возбужденных состояний в этом ядре. Ядро 14Ве исследовалось нами в реакции 14С(14С,140)14Ве при энергии ионов 14С 335.9 МэВ (рис. 10). Основное состояние 14Ве в этой реакции не наблюдалось. Кроме линий на примесях 12С и 1бО в мишени, в спектре регистрируемого ядра |40 был наблюден узкий пик, которому соответствовал избыток массы М.Е. = 41.47(6) МэВ. Этот пик был интерпретирован как новое возбужденное состояние 14Ве. С учетом того, что М£.(,4Ве) = 39.88(11) МэВ [С7], энергия возбуждения уровня оказалась равной

Рис. 10. Спектр энергии возбуждения 14Ве из реакции |4С(|4С,140)|4Ве при энергии пучка 335.9 МэВ в угловом диапазоне 1.0° < 6>лаб < 3.5°. Указаны вклады от примесей ,2С и 160, а также от распада высоковозбужденного 150*.

Е* - 1.59(13) МэВ, т.е. он нестабилен по отношению к распаду |4Ве* -» |2Ве + 2п на 0.25(6) МэВ (с учетом новых таблиц масс с 2003 г. [С1], где принято значение М.Е.(иВе) = 39.95(13) МэВ, энергия возбуждения Е* = 1.52 МэВ). Ширина уровня составляет Г< 100 кэВ.

По аналогии с первым возбужденным 2+-уровнем 1.77 МэВ в |6С (2. = 6, N - 10), новое состояние в ядре 14Ве при Е* = 1.59 МэВ имеет спин и четность 2+ с конфигурацией (с/5/2)2. Подобная идентификация данного уровня основывается также на расчетах других авторов, где для первого возбужденного уровня было получено •/* = 2+ и предсказано значение Е* я 1.80-2.0 МэВ, в хорошем согласии с нашим экспериментом.

В заключение, объединяя результаты наших измерений с

данными изотопов 13 основного состояния ядра 12Ве.

экспериментальными схемы уровней

более поздних работ предлагаются Ве и |4Ве (рис. 11), отсчитанные от

Е, МэВ 141210864-20--

.,10Ве+2п

и.в (8*1

10.7 (4*)

9.3

7.4

2.7

6.4 (0+) 5.7 4 (3 )

4.56

12

Ве

Ек ^

8.51

7.8

.7.....

5.89

13

Ве

Е* ^

15.5

.11,6 . '10.8

5.04

2.90 1 /Г

ю:

4.1 3.14

1.59 2Ч

0.0 О4

_пвт_г2в9_31

12

__§2^1" 1.34

14,

Ве

Рис. 11. Схемы уровней 12Ве, 13Ве и 14Ве отнесены к 12Ве(§.8.). Е* = энергии возбуждения (МэВ) 12Ве и 14Ве; Ея = энергии резонансов 13Ве (МэВ). Пунктиры - пороги эмиссии одного и двух нейтронов, и 8Не+6Не. Черные линии: тонкие - данные из литературы; жирные - впервые обнаруженные нами резонансы (0.8, 2.01, 2.90, 5.04 и 1.59 МэВ - были позже подтверждены в других работах), точки - данные других авторов.

В седьмой главе приводятся полученные нами новые результаты для массы ядра 16В и для возбужденных состояний ,3В, 14В, В и ,6В. К началу наших измерений данные о структуре тяжелых (А > 14) изотопов бора были весьма ограничены.

Для получения ,3В мы использовали четыре реакции: 160(14С,17Р), '2С(14С,'^), 12С(|3С,'2Ы) и 12С('Ч'40). В указанных реакциях конечные состояния в ядре 13В заселяются с разной вероятностью.

В реакции подхвата трех протонов 160(14С,17Р) наиболее интенсивно происходит заселение основного состояния 13В. В спектре мы наблюдали всего еще два пика, соответствующие энергиям возбуждения 4.83 МэВ и 6.90 МэВ, они примерно в 2-3 раза менее интенсивные, чем основное состояние (рис. 12).

25

20

15

с

3

о О

I ' 1 М 1 ' ' I 1 ' 1 I

160(Г4С17р)13В

334 МеУ 2.5°

д.з..

18(Г._>17|Г+П

I I I_I I I I I I

20

Рис. 12.

Спектр энергий возбуждения ,3В в реакции ,60(,4С,|7Р)|3В при энергии пучка 334.4 МэВ и угле 0я,б = 2.5° (угловой захват 1.0° - 4.3°). Кривая - вклад от распада высоковозбужденного ядра 18Р* ,7Р + п.

[МеУ]

В остальных реакциях в ядре 13В заселяется много возбужденных состояний. Тем не менее, уровни при « 4.8 МэВ и 6.9 МэВ, которые были хорошо видны в предыдущей реакции, здесь проявляются очень слабо. Основное состояние также слабо заселяется. В качестве примера на рис. 13 показаны спектры энергии возбуждения 13В в реакции ,2С( 5Ы,140)'3В во всем измеряемом угловом диапазоне (а) и в угловых интервалах 2.0°-3.4° (б) и 3.4°-5.4° (в). Фон в этой реакции обусловлен распадом возбужденного 150*, образованного вместе с 12В на первой

Рис. 13. Спектры энергии озбуждения 13В, измеренные в различных угловых диапазонах в реакции 12С( 5К,140)'3В при энергии пучка 240.1 МэВ. Распределение от распада |50* показано сплошной широкой кривой. Оставшиеся над этим распределением пики соответствуют состояниям в ,3В.

стадии взаимодействия в реакции 12С(15Ы,150)12В и распадающегося на лету (в основном имеется вклад от 0.95-МэВ возбужденного состояния |2В). Изменение высоты пиков с изменением углового интервала показывает, что соответствующие состояния характеризуются разными угловыми распределениями, что позволяет их разделить и более точно

определить их энергию. В результате анализа этого эксперимента впервые были обнаружены четыре новых уровня в 13В при энергиях возбуждения Е* =11.61, 12.23, 13.65 и 14.39 МэВ; все они выше порога распада через испускание двух нейтронов (8.248 МэВ). Селективность используемых реакций при получении ядра 13В позволила нам впервые определить спин и четность многих из наблюденных состояний.

В литературе для ядра |4В были известны уровни лишь до Е* «. 4.3 МэВ. Была наблюдена также (без идентификации отдельных пиков) широкая структура в области 6.7 МэВ.

Данные о высоковозбужденных состояниях в ядре 14В мы получили в реакции 12С(14С,12М)14В при энергии 334.4 МэВ в измеряемом угловом диапазоне 1.1° < 6>лаб < 4.5°. Полученный энергетический спектр показан на рис. 14. Механизм реакции '2С(|4С,121Я),4В благоприятствует передаче большого углового момента, в связи с чем не наблюдаются низколежащие состояния (<2 МэВ), в которых участвует 2x1/2 нечетный нейтрон. Однако при Е* > 4 МэВ мы обнаружили несколько узких пиков, а также широкую структуру в районе 6 МэВ которая, возможно, состоит из нескольких пиков. Энергии идентифицированных нами состояний 14В показаны на рис. 14 (справа) в сравнении с данными других авторов.

40

ю ~с

з 30 о о

20

10

0

Рис. 14. Спектр энергии возбуждения ядра 14В из реакции 12С(14С,12М)14В при энергии 334.4 МэВ. Показан вклад распадов ядер 14Ы*-> |2Ы+2и и |3Ы*-> |2Жя, образованных в реакции ,2С+14С (ядра отдачи 12В и |3В образованы в основном состоянии). Указаны энергии идентифицированных состояний в МэВ. Справа - сравнение наших экспериментальных данных с результатами других работ (первые 3 колонки); позже другими авторами был подтвержден уровень 1.28 МэВ, а также обнаружено состояние при Е* = 0.655 МэВ. 5П(0.97 МэВ) - порог испускания одного нейтрона из ядра 14В.

10.15

воз

60КЗГ 4.31(1*) 15й_

5 О

Е' [МеУ]

, Д-32) 2.13 Г \2.0li——Г-г-

чЖзЗг 1-281+

.......0.97

У

2.08 4'

0.00 Я

работ«

ядра 15В из 13С(14С,12М)'5В

Е [МеУ]

Рис. 15

Спектр энергии возбуждения реакции при энергии 337.3 МеВ. Кривая - вклад от распада высоковозбужденного ядра |4>Р с испусканием двух

нейтронов. 5„ и 52п -пороги эмиссии одного и двух нейтронов.

Поиск возбужденных состояний 15В (ранее экспериментальных

сведений о таких не было) мы провели в реакции 13С(' С,'^)'5В при

12

энергии пучка 337.3 МэВ. Спектр измеренный в угловом диапазоне 4.4° < б'лаб < 6.4°, показан на рис. 15. Кроме основного состояния, с малым выходом, но практически без фона, мы наблюдали несколько узких пиков, которые соответствуют ранее неизвестным состояниям |5В при Е* = 3.48, 4.91, 6.01, 7.64, 9.50 и 10.27 МэВ. Мы не наблюдали ни одного уровня ниже ~ 3.5 МэВ.

Экспериментально определено, что изотоп |бВ нестабилен по отношению к распаду 16В —> 15В + п. Расчеты энергии отделения нейтрона варьируют от -0.164 до -1.0 МэВ.

Масса 16В была впервые измерена нами в реакции 14С(14С,|2Ы)1бВ при энергии пучка 336 МэВ. Спектр энергий возбуждения 16В в этой реакции оказался достаточно сложным. В области ожидаемого основного состояния наблюдался значительный вклад реакции |2С(14С,1^)|4В на примеси изотопа 12С (-25%) в мишени из 14С. На основе представленных выше данных о структуре ядра 14В была проведена точная калибровка для анализа спектра ядра |6В, показанного на рис. 16 (верхний график). Между двумя уровнями 14В с энергиями 8.03 МэВ и 10.15 МэВ найден пик, соответствующий наиболее низко расположенному по энергии состоянию ядра 16В. Его местоположение соответствует значению ^-реакции равным -48.38(6) МэВ, что для массы 16В дает М.Е. = 37.08(6) МэВ (это значение введено в таблицы масс [С1]). Из этого следует, что ядро |6В нестабильно по отношению к испусканию нейтрона всего на 40 кэВ. Отметим, что ошибка в определении значения 0 выше этого значения. Мы приписали

20

и

С э о о

10

5 Е.(1«В) 0 |-Меу-|

10

и с э о и

О

Рис. 16.

а) Спектр энергий возбуждения ядра |6В, полученного в реакции ,4С(,4С,'^)|6В при энергии пучка 336 МэВ. Кривыми изображены фон от реакции на примеси 12С и вклад от распада высоковозбужденного ядра |3Ы*.

Энергии возбуждения ядер 16В и 14В показаны на рисунке.

б)

Спектр энергий возбуждения ядра 16В (в увеличенном масштабе) после вычета вклада от реакции на примеси ,2С.

этот пик основному состоянию 16В. Для ширины резонанса можно определить только верхнюю границу Г< 100 кэВ.

В нашем эксперименте были наблюдены еще два резонанса 16В при Е* = 2.36(7) МэВ и, с несколько меньшей точностью, при 6.06(8) МэВ. На рис. 16 (нижний график) представлен спектр состояний |6В после вычета вклада реакции 12С(14С,' К)14В.

Согласно оболочечной модели, последний нечетный протон и последний нечетный нейтрон в ядре 16В занимают соответственно \рЗ/2- и 1 с/5/2-орбиты и спариваются в У1 = Г, 2~, 3" и 4~. Используя ряд аргументов и предположений о характере спектров ядер 1бВ и |4В, мы определили для наиболее низкого резонанса в ядре 16В значение «/* = 4~.

Восьмая глава посвящена спектроскопии тяжелых изотопов углерода 15С, 16С и 17С. В ядре |5С ранее были известны уровни лишь до энергии возбуждения Е* - 11.8 МэВ, а в ядрах |6С и |7С - состояния с Е* < 6.1 МэВ и до 3.8 МэВ, соответственно.

Для изучения структуры изотопов 15С, |6С и ,7С мы использовали реакцию срыва трех нейтронов с бомбардирующего иона (12С,9С) на мишенях из 12С, 13С и 14С, соответственно. На рис. 17 представлены спектры энергий возбуждения изотопов 14С, 15С и |6С. Энергии уровней и некоторые возможные значения спина и четности показаны рядом с пиками. В спектрах |5С и |6С не проявляются пики, соответствующие основным состояниям. Это объясняется высокой энергией пучка ионов (15-20 МэВ/А) при которой заселение состояний с ^-компонентой в реакциях передачи мало вероятно.

В спектре ядра 15С выше энергии ~12 МэВ (рис. 17, средний график) мы наблюдали пики при энергиях (усредненных по трем опытам) Е* = 12.64, 13.1, 13.8, 14.57 и 16.0 МэВ, а также два более широких распределения при энергиях 17.8 и 19.0 МэВ. Уровни с такими энергиями у ядра 15С не были известны. Идентификация состояний в ядре 15С была получена с привлечением данных о структуре ядра 14С: добавление нейтрона на основное состояние, или на (1р-1Ь)- и (2р-2Ь)-конфигурации ядра 14С, приводит к возникновению в ядре ,5С состояний типа (1р-0Ь) и (2р-1Ь) - они на рис. 17 соединены пунктирной и сплошными линиями. Наиболее интенсивный пик в спектре 15С соответствует состоянию с Е* = 6.84 МэВ. Это состояние и состояние при Е* = 7.39 МэВ составляют дублет с конфигурацией 2р-1Ь (две частицы - одна дырка). Видно также, что уровень при Е* = 6.84 МэВ заселяется с наибольшей вероятностью. Это означает, что он имеет вытянутую конфигурацию (спины участвующих частиц дают максимальный угловой момент). Исходя из этого и учитывая измеренное отношение интенсивностей пиков, мы однозначно определили для состояния с Е* = 6.84 МэВ спин/четность ^ = 9/2". Состояние дублета при Е* = 7.39 МэВ принимает значение У = 7/2".

В ядре С, образующегося в реакции 13С(12С,9С)16С, при посадке всех трех нейтронов на (^-оболочку ядра мишени '13С проявляются уровни с конфигурацией Зр-1Ь. Спектр энергий ядра |6С (рис. 17, нижний график) содержит много пиков, но из известных уровней 16С в этой реакции заселены всего лишь два уровня с энергиями Е* = 1.77 и 4.14 МэВ. 14 ранее неизвестных состояний 16С, лежащих выше -7.5 МэВ вплоть до енергий возбуждения 17.4 МэВ, наблюдены нами в этом эксперименте впервые. Анализ данных о характеристиках уровней 16С в виде нейтронных частично-дырочных структур был проведен на основе уже известных данных для ядер 14С и 15С. Как показано на рис. 17

Е„ [МеУ]

Рис. 17. Спектры энергий возбуждения ядер НС, 15С и |6С. Вертикальными линиями (сплошные и пунктирная) указана "родословная" этих ядер. Пунктир обозначает нормированный фон от примеси 12С в мишени |3С; |90 - фон от примеси |60. Широкие распределения - вклад трех-частичных каналов реакций, когда регистрируются только 140 или 9С. Энергии уровней и некоторые возможные значения спина и четности приведены рядом с пиками.

последовательная передача нейтронов на эти промежуточные ядра приводит к состояниям в 16С, типа (2р-0Ь) и (Зр-1 Ь). Анализ характеристик уровней 14С, а также схемы уровней 180 и 190, позволили предложить возможные значения спина и четности состояний 16С вплоть до энергий возбуждения 13.12 МэВ.

Нами был проведен также эксперимент для поиска высоко лежащих возбужденных состояний в ядре 17С. Спектр энергий возбуждения С, измеренный в реакции 14С(12С,9С)17С показан на рис. 18 после вычета вкладов от всех фоновых процессов. В результате полного анализа спектра были наблюдены 11 ранее неизвестных возбужденных состояний ядра 17С (все они выше порога испускания одного нейтрона), вплоть до Е* = 16.3 МэВ.

В реакции |4С(12С,9С)'7С ядро-мишень |4С имеет замкнутую 1 р-нейтронную оболочку. Поэтому при передаче трех нейтронов, основное состояние и большинство низколежащих уровней ,7С имеют (2^ 1 конфигурации. При этом передача на 1й?5/2-орбиту более вероятна и наибольший выход должна иметь конфигурация (\d5llf. На рис. 18 видно, что основное состояние практически не заселяется (там наблюдаются всего несколько событий). В то же время хорошо виден известный первый возбужденный уровень при -0.3 МэВ. Этот факт указывает на интенсивное заселение Ы5/2-орбиты. Поэтому ранее приписанное ему другими авторами значение Т = 5/2+ вполне оправдано. С наибольшей вероятностью заселяется состояние при

Рис. 18. Спектр энергии возбуждения ядра 17С в реакции 14С(|2С,9С),7С при энергии 231.3 МэВ. Широкое распределение слева соответствует трех-частичному выходному каналу 9С+я+16С*. Числа рядом с заштрихованными пиками (уровни ядра |7С) соответствуют их энергиям Е* (МэВ).

Е* [МеУ]

Е* = 3.10 МэВ: этому состоянию соответствует выстроенная трех-нейтронная конфигурация (\d5llf и мы приписываем ему спин и четность •/* = 9/2+. Лежащие более высоко по энергии уровни в ядре 17С строятся на нейтронных частично-дырочных возбуждениях |4С (от Е* > 6 МэВ), а также на протонных возбуждениях (от Е* >7 МэВ).

В Заключении подытожены результаты диссертации по изучению легких ядер с 1 < 2< 6 с большим избытком нейтронов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. В области легчайших элементов с \ 2 < 6 проведены спектроскопические исследования ядер с большим избытком нейтронов и показана перспективность реакций передачи нескольких нуклонов для изучения ядер вблизи или за границей нейтронной стабильности.

2. Проведены эксперименты по изучению структуры тяжелых изотопов водорода с массой 4-6. Зарегистрировано состояние 6Н с резонансной энергией Ея = 2.6(5) МэВ; подтверждено, что это ядро сильнее связано, чем предсказывалось теорией. Наблюдены два резонансных состояния в ядре 4Н. В выбранной реакции 5Н не наблюдался даже в виде резонанса.

3. Получена новая информация о ядерной структуре изотопов гелия с массовым числом > 7. Обнаружены новые возбужденные состояния в ядрах 7Не и 8Не. Подтверждены данные о структуре изотопа 9Не, и также обнаружены новые состояния. С высокой

10, т

точностью определена масса сверхтяжелого ядра Не: этот нуклид не связан по отношению к эмиссии двух нейтронов на 1.07(7) МэВ. В ядре |0Не впервые обнаружены возбужденные состояния.

4. Измерены спектры энергий возбуждения ядер 10У и ПУ. Наблюдены новые состояния: 9 - в ядре 10У, и 3 - в ядре 'У.

5. Измерен спектр уровней ядра ,3Ве; обнаружены ранее неизвестные состояния. Впервые наблюден возбужденный уровень в ядре |4Ве.

6. Проведены спектроскопические исследования тяжелых изотопов бора ,3'14'15',6В. Вариация масс взаимодействующих ядер позволила обнаружить новые уровни в ядре 13В. В соседнем ядре 14В также были идентифицированы новые возбужденные состояния. В ядре ,5В впервые наблюдены возбужденные состояния. Впервые была определена масса 16В (этот нуклид нестабилен относительно эмиссии нейтрона всего на 40 кэВ) и обнаружены возбужденные состояния.

7. Для изучения структуры нейтроноизбыточных изотопов 15С, 16С и 17С использовалась реакция передачи 3-х нейтронов с бомбардирующего иона 12С ядру мишени (изотопы 12С, 13С и ИС). В ядре ,5С было обнаружено 7 новых состояний вплоть до Е* = 19 МэВ, в ядре ,6С - 14 состояний, от последнего известного уровня 6.1 МэВ до энергии 17.4 МэВ, и в ядре 17С - 11 ранее неизвестных возбужденных состояний выше порога испускания одного нейтрона, вплоть до Е* = 16.3 МэВ. Для многих из них предложены значения спина и четности.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. A.V. Belozerov, С. Borcea, Z. Dlouhy, A.M. Kalinin, R. Kalpakchieva, Nguyen Hoai Chau, Yu.Ts. Oganessian, Yu.E. Penionzhkevich. Search for 4H, 5Hand6Hnuclei in the "B-induced reaction on"Be. a) JINR E7-85-966, Dubna 1985, 11 c.; b)Nucl. Phys. A 460 (1986) 352-360.

2. A.B. Белозеров, К. Борча, 3. Длоугы, A.M. Калинин, Р. Калпакчиева, Нгуен Хоай Тьяу, Ю.Э. Пенионжкевич, Н.К. Скобелев. Установка для измерения масс ядер, образующихся в двухчастичных реакциях с тяжелыми ионами. Сообщение ОКЯИ 13-85-535, Дубна 1985, 8 с.

3. Yu.Ts. Oganessian, Yu.E. Penionzhkevich, R. Kalpakchieva. Neutron-rich isotopes of the lightest elements, a) JINR E7-89-126, Dubna 1989; б) Совещание по мультинейтронным системам, Дубна 25-27 января 1989 г. Сборник докладов Р7-90-148 (Дубна 1990) с. 4-15.

4. A.V. Belozyorov, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, S. Piskor, J. Vincour, M. von Lucke-Petsch. Study of the exotic nuclei "Li and 13 Be. Proc. Int. Conference on Exotic Nuclei, Foros (Crimea), 1-5 October 1991, Eds. Yu.E. Penionzhkevich & R. Kalpakchieva (World Scientific, Singapore 1992) p. 75-83.

5. H.G. Bohlen, B. Gebauer, D. Kolbert, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, M. Wilpert, Th. Wilpert, D.V. Alexandrov, A.S. Demyanova, E. Nikolskii, A.A. Korsheninnikov, A.A. Ogloblin, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, S. Piskor. Mass spectroscopy of unbound light nuclei. Proc. Int. Conference on Exotic Nuclei, Foros (Crimea), 1-5 October 1991, Eds. Yu.E.Penionzhkevich & R.Kalpakchieva (World Scientific, Singapore 1992) p. 67-74.

6. A.N. Ostrowski, H.G. Bohlen, A.S. Demyanova, B. Gebauer, R. Kalpakchieva, Ch. Langner, H. Lenske, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.A. Ogloblin, Y.E. Penionzhkevich, M. Wilpert, Th. Wilpert. Mass spectroscopy of nBe. Z. Physik A 343 (1992) 489-490.

7. H.G. Bohlen, B. Gebauer, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, M. Wilpert, Th. Wilpert, H. Lenske, D.V. Alexandrov, A.S. Demyanova, E. Nikolskii, A.A. Korsheninnikov, A.A. Ogloblin, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, S. Piskor. Solution of the wLi-puzzle. Mass and excited states. Z.Physik A 344 (1993) 381-393.

8. H.G. Bohlen, D.V. Alexandrov, A.S. Demyanova, B. Gebauer, R. Kalpakchieva, A.A. Korsheninnikov, M. von Lucke-Petsch, E. Nikolskii, W. von Oertzen, A.A. Ogloblin, A.N. Ostrowski, Yu.E. Penionzhkevich, S. Piskor, M. Wilpert, Th. Wilpert. Spectroscopy of HHe, '°Li and l3Be. Proc. 6th Int. Conf. on Nuclei far from Stability & the 9th Int.Conf. on Atomic Masses and Fundamental Constants, Bernkastel-Kues, Germany, 19-24 July 1992 (eds. R.Neugart & A.Wöhr, IOP Publishing, Bristol, 1993) p. 265-270.

9. H.G. Bohlen, B. Gebauer, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, M. Wilpert, Th. Wilpert, D.V. Alexandrov, A.S. Demyanova, A.A. Korsheninnikov, E. Nikolskii, A.A. Ogloblin, R. Kalpakchieva, Y.E. Penionzhkevich, S. Piskor. Spectroscopy of neutron-rich light nuclei with multi-nucleon transfer reactions. Proc. Int. School-Seminar on Heavy-Ion Physics, Dubna, Russia, 10-15 May 1993 (eds. Yu.Ts. Oganessian, Yu.E. Penionzhkevich, R. Kalpakchieva, JINR Publishing Department, 1993) vol. l,p. 17-27.

10. A.N. Ostrowski, H.G. Bohlen, B. Gebauer, S.M. Grimes, R. Kalpakchieva, Th. Kirchner, T.N. Massey, W. von Oertzen, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert. Spectroscopy of "'He. Phys. Lett. B 338 (1994) 13-19.

11. H.G. Bohlen, B. Gebauer, Th. Kirchner, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, Ch. Seyfert, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert, S.M. Grimes, T.N. Massey, R. Kalpakchieva, Y.E. Penionzhkevich, D.V. Alexandrov, I. Mukha, A.A. Ogloblin, C. Detraz. Study of light neutron-rich nuclei with NC-induced reactions. Nucl. Phys. A 583 (1995) 775c-782c.

12. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, D.V. Alexandrov, B. Gebauer, S.M. Grimes, Th. Kirchner, M. von Lucke-Petsch, T.N. Massey, I. Mukha, W. von Oertzen, A.A. Ogloblin, A.N. Ostrowski, Ch. Seyfert, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert. Spectroscopy of excited states of "Li. Z. Physik A 351 (1995) 7-8.

13. W. von Oertzen, H.G. Bohlen, B. Gebauer, M. von Lucke-Petsch, A.N. Ostrowski, Ch. Seyfert, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert, D.V. Alexandrov, A.A. Korsheninnikov, I. Mukha, A.A. Ogloblin, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, S. Piskor, S.M. Grimes, T.N. Massey. Nuclear structure studies of very neutron-rich isotopes of 7~'°He, 9-"Li and I2'l4Be via two-body reactions. Nucl. Phys. A 588 (1995) 129c-134c.

14. A.V. Belozyorov, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, Z. Dlouhy, S. Piskor, J. Vincour, H.G. Bohlen, M. von Lucke-Petsch, A.N. Ostrowski, D.V. Alexandrov, E.Yu. Nikolskii, B.G. Novatskii, D.N. Stepanov. Spectroscopy of'3Be. a) JINR Rapid Communications 1 (69) -95, p. 11-19, Dubna 1995; b) Nucl. Phys. A 636 (1998) 419-426.

15. H.G. Bohlen, B. Gebauer, M. von Lucke-Petsch, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, Ch. Seyfert, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, S.M. Grimes, T.N. Massey, I. Mukha, D.V. Alexandrov, A.A. Ogloblin, H. Lenske. Spectroscopy of neutron-rich isotopes of He, Li, Be and B. Proc. XV EPS Nucl. Phys. Divisional Conf. on Low Energy Nuclear Dynamics (LEND'95), 14-22 April, 1995, St. Petersburg, Russia, Eds. Yu.Ts. Oganessian, W. von Oertzen, R. Kalpakchieva (World Scientific, Singapore, 1995) p. 53-61.

16. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, Th. Stolla, R. Kalpakchieva, B. Gebauer, M. Wilpert, Th. Wilpert, A.N. Ostrowski, S.M. Grimes, T.N. Massey. Study of weakly bound and unbound states of exotic nuclei with binary reactions. Nucl. Phys. A 616 (1997) 254c-261c.

17. Th. Stolla, H.G. Bohlen, B. Gebauer, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, M. Wilpert, Th. Wilpert, S.M. Grimes, T.N. Massey. Spectroscopy of excited states of 8He. Z. Physik A 356 (1996) 233-234.

18. H.G. Bohlen, B. Gebauer, S.M. Grimes, R. Kalpakchieva, H. Lenske, T.N. Massey, W. von Oertzen, A.N. Ostrowski, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert. Transfer reactions and the structure of light neutron-rich

nuclei. Proc. of the 8th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms, June 1997, Varenna, Italy, pp. 425-434.

19. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, A. Blazevic, B. Gebauer, S. Thummerer, M. Wilpert, R. Kalpakchieva, S.M. Grimes, T.N. Massey, A. Lepine-Szily, J.M. Oliveira, W. Mittig, P. Roussel-Chomaz, A.N. Ostrowski. Mechanism of multi-nucleon transfer reactions. Proc. of the VI Int. School-Seminar on Heavy Ion Physics, 22-27 September 1997, Dubna, Russia, eds. Yu.Ts. Oganessian & R. Kalpakchieva (World Scientific, Singapore) pp. 134-141.

20. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, R. Kalpakchieva, A. Blazevic, B. Gebauer, S.M. Grimes, A. Lepine-Szily, T.N. Massey, W. Mittig, A.N. Ostrowski, J.M. Oliveira, P. Roussel-Chomaz, S. Thummerer, M. Wilpert. Nuclear structure studies of bound and unbound states in drip-line nuclei. II Nuovo Cimento 111 A, No. 6-7 (1998) 841-846.

21. A.V. Belozyorov, J. Vincour, S. Piskor, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, V.S. Salamatin, V.E. Zhuchko. A facility for the study of neutron-rich light nuclei. Nucl. Instr. Meth. in Phys. Research A 411 (1998)343-350.

22. P. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич, Х.Г. Болен. Силънонейтро-ноизбыточные изотопы легких элементов. Свойства ядер и их получение. ЭЧАЯ т. 29, вып. 4 (1998) 832-890.

23. H.G. Bohlen, А. Blazevic, В. Gebauer, W. von Oertzen, S. Thummerer, R. Kalpakchieva, S.M. Grimes and T.N. Massey. Spectroscopy of exotic nuclei with multi-nucleon transfer reactions. Progress in Particle and Nuclear Physics 42 (1999) 17-26.

24. P. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич, Х.Г. Болен. Сшьнонейтро-ноизбыточные изотопы легких элементов. Структура ядер. ЭЧАЯ т. 30, вып. 6(1999) 1429-1513.

25. R. Kalpakchieva, H.G. Bohlen, W. von Oertzen, B. Gebauer, M. von Lucke-Petsch, T.N. Massey, A.N. Ostrowski, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert. Spectroscopy of 13В, 14В, 15В and ,6В using multi-nucleon transfer reactions. Eur. Phys. J. A 7 (2000) 451-461.

26. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, A. Blazjevic, B. Gebauer, T.N. Massey, W. von Oertzen and S. Thummerer. Spectroscopy of 7He states using the (*5N,I7F) reaction on 9Be. Phys. Rev. С 64 (2001) 024312.

27. Р. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич. Сильно тйтропоизбыточ-иые изотопы элементов с 6 < Z < 10. ЭЧАЯ т. 33, вып. 6 (2002) 1247-1307.

28. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, R. Kalpakchieva, В. Gebauer, S.M. Grimes, T.N. Massey, H. Lenske, A. Lenz, M. Milin, Ch. Schulz, T. Kokalova, S. Torilov and S. Thummerer. Structure studies of of neutron-rich beryllium and carbon isotopes. Proc. of the Symposium on Nuclear Clusters (2002), Rauischholzhausen, 5-9 August 2002, Eds. R. Jolos and W. Scheid (EP Systema, Debrecen, Hungary, 2002) p. 53-58.

29. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, B. Gebauer, S.M. Grimes, T. Kokalova, H. Lenske, A. Lenz, M. Milin, Ch. Schulz, S. Thummerer, S. Torilov, A. Tumino. Structure studies of neutron-rich Beryllium and Carbon isotopes. Nucl. Phys. A 722 (2003) 3c-9c.

30. Yu.E. Penionzhkevich, R. Kalpakchieva, S.M. Lukyanov. Particle stability of very neutron-rich very light nuclei. Nucl. Phys. A722 (2003) 170c-175c.

31. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, R. Kalpakchieva, B. Gebauer, S.M. Grimes, A. Lenz, T.N. Massey, M. Milin, Ch. Schulz, Т. Kokalova, S. Torilov and S. Thummerer. Structure of neutron-rich Be- and C-isotopes. Ядерная физика 66, вып. 8 (2003) 1539-1545.

32. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, В. Gebauer, S.M. Grimes, H. Lenske, K.P. Lieb, T.N. Massey, M. Milin, W. von Oertzen, Ch. Schulz, Т. Kokalova, S. Torilov, and S. Thummerer. Spectroscopy of particle-hole states of ,6C. Phys. Rev. С 68 (2003) 054606.

33. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, B. Gebauer, S.M. Grimes, T. Kokalova, A. Lenz, M. Milin, Ch. Schulz, S. Thummerer, S. Torilov. A. Tumino. Particle-hole structures of neutron-rich Be- andC-isotopes. Nucl. Phys. A 734 (2004) 345-348.

34. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, B. Gebauer, Т. Kokalova, A.A. Ogloblin, Ch. Schulz, S. Thummerer. Structure of neutron-rich Beryllium and Carbon isotopes. Nucl. Phys. A 738 (2004) 333-336.

35. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, A.A. Ogloblin, G. de Angelis, Ch. Schulz, Tz. Kokalova and C. Wheldon.

Structure studies of excited states ofI7C and l6C. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 31 (2005) si461-s 1464.

36. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, A.A. Ogloblin, G. de Angelis, Ch. Schulz, Tz. Kokalova, and C. Wheldon. Spectroscopy of17С and (sd)3-structures in heavy carbon isotopes. Eur. Phys. J. A 31 (2007) 279-302.

Цитированная литература:

Cl. G. Audi, A.H. Wapstra and C. Thibault, Nucl. Phys. A 729 (2003) 337. C2. Kamal K. Seth. Proc. 4th Conf. on Nuclei far from Stability (NFFS), Helsingor,

Denmark 1981, ed. L.O. Skolen (CERN, Geneva, 1981), p. 655. C3. Ю.Ц. Оганесян и др., Письма в ЖЭТФ 36, вып.З (1982) 104. С4. A.A. Korsheninnikov et al., Phys. Lett. В 326 (1994) 31. С5. D.R. Tilley et al., Nucl. Phys. A 708 (2002) 3. C6. D.R. Tilley et al., Nucl. Phys. A 745 (2004) 155. C7. G. Audi and A.H. Wapstra, Nucl. Phys. A 565 (1993) 1.

Получено 29 декабря 2008 г.

Отпечатано методом прямого репродуцирования с оригинала, предоставленного автором.

Подписано в печать 30.12.2008. Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,18. Уч.-изд. л. 2,21. Тираж 100 экз. Заказ № 56459.

Издательский отдел Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6. E-mail: publish@jinr.ru www.jinr.ru/publish/

Глава 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЙТРОНОИЗБЫТОЧНЫХ ЯДЕР

Введение.

1.1. Получение экзотических ядер.

1.2. Прямой метод определения стабильности ядер.

1.3. Двухтельные реакции; метод недостающих масс.

1.4. Метод инвариантной массы.

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Введение.

2.1. Принципы идентификации ядер.

2.2. Эксперименты на ускорителях ЛЯР (ОИЯИ).

2.2.1. Магнитный спектрометр МСП-144.

2.2.2. Фокалный детектор магнитного спектрометра МСПи обработка данных.

2.3. Эксперименты на ускорительном комплексе тяжелых ионов в НМ1 (Берлин).

2.3.1. Магнитный спектрометр

2.3.2. Детекторная система (^ЗО-спектрометра и обработка данных.

2.4. Определение характеристик исследуемого ядра.

Глава 3. СТРУКТУРА НЕЙТРОНОИЗБЫТОЧНЫХ ИЗОТОПОВ ВОДОРОДА Введение.

3.1. Эксперимент по изучению изотопов водорода в реакции 9Ве + ПВ.

3.1.1. Изотоп 4Н в реакции 9Ве(пВ,160)4Н.

3.1.2. Изотоп 5Н в реакции 9Ве(пВ,150)5Н.

3.1.3. Изотоп 6Н в реакции 9Ве(пВ,140)6Н.

3.2. Выводы.

Глава 4. СТРУКТУРА ЯДЕР - ИЗОТОПОВ ГЕЛИЯ - С БОЛЬШИМ ИЗБЫТКОМ НЕЙТРОНОВ

Введение.

4.1. Изотоп 7Не.

4.1.1. Реакция 9Ве(15М,ПР)7Не.

4.1.2. Анализ реакции Ве( Ы, Б) Не и сравнение с данными других работ.

4.2. Изотоп 8Не.

4.2.1. Реакция 10Ве(12С,14О)8Не.

4.2.2. Анализ экспериментальных данных о характеристиках уровней ядра 8Не; сравнение с литературными данными.

4.3. Изотоп 9Не.

4.3.1. Реакция 9Ве(14С,140)9Не.

4.3.2. Уровни ядра Не в реакции 9Ве(14С,140)9Не. Сравнение с данными других работ.

4.4. Сверхтяжелый изотоп 10Не.

4.4.1. Реакция 10Ве(14С,14О)10Не

4.4.2. Анализ результатов эксперимента в реакции 10Ве(14С,14О)10Не

4.5. Выводы о ядерной структуре изотопов гелия

4.6. Возможности дальнейшего изучения изотопов гелия с А >

Глава 5. СПЕКТРОСКОПИЯ ИЗОТОПОВ ЛИТИЯ 101л и 111л

Введение.

5.1. Изотоп 101л.

5.1.1. Спектроскопия 101л: реакции передачи 10Ве(12С,12Ы)101л и 9Ве(13С,12К)101л.

5.1.2. Дискуссия результатов для уровней 101л.

5.2. Изотоп иП.

5.2.1. Реакции 10Ве(14С,13М)п1л и 14С(14С,17Р)п1л для поиска возбужденных состояний И1Л.

5.2.2. Сравнительный анализ результатов по уровням и1л.

5.3. Дальнейшее изучение 101л и и1л. Более тяжелые изотопы лития.

Глава 6. СТРУКТУРА ТЯЖЕЛЫХ ИЗОТОПОВ БЕРИЛЛИЯ

Введение.

6.1. Изотоп 13Ве.

6.1.1. Реакция 13С(14С,140)13Ве.

6.1.2. Реакция 14С(пВ,12К)13Ве.

6.1.3. Обсуждение структуры 13Ве: сравнение с результатами других работ.

6.2. Изотоп 14Ве.

6.2.1. Реакция 14С(14С,140)14Ве.

6.2.2. Обсуждение структуры 14Ве.

6.3. Более тяжелые изотопы бериллия.

Глава 7. СПЕКТРОСКОПИЯ ТЯЖЕЛЫХ ИЗОТОПОВ БОРА

Введение.

7.1. Изотоп 13В.

7.1.1. Реакция 160(14C,17F)13B.

7.1.2. Реакция 12C(14C,13N)13B.

7.1.3. Реакция 12C(13C,12N)13B.

7.1.4. Реакция 12C(15N,140)I3B.

7.1.5. Резюме результатов по изотопу В.

7.2. Изотоп 14В.

7.2.1. Уровни 14В из реакции 12C(14C,12N)14B и обсуждение результатов.

7.3. Изотоп 15В.

7.3.1. Уровни 15В, полученные в реакции 13C(14C,12N)15B.

7.4. Изотоп 16В.

7.4.1. Масса и уровни ядра 16В.

7.5. Дальнейшее исследование изотопов бора.

Глава 8. СПЕКТРОСКОПИЯ ТЯЖЕЛЫХ ИЗОТОПОВ УГЛЕРОДА

Введение.

8.1. Изотоп 14С.

8.2. Реакция срыва трех нейтронов ( С, С).

8.3. Изотоп 15С.

8.3.1.Реакция 12С(12С,9С)15С для спектроскопии ядра 15С.

8.3.2. Анализ спектра изотопа 15С.

8.4. Изотоп 16С.

8.4.1.16С из реакции 13С(12С,9С)16С.

Целью представленного цикла работ является получение и изучение сверх-нейтроноизбыточных изотопов легких элементов, находящихся вблизи или за линией нейтронной стабильности.

Изучение весьма необычных ядерных систем с большим избытком нейтронов на протяжении многих лет представляет одно из основных направлений исследований ядерной физики. Развитие техники получения интенсивных пучков тяжелых ионов относительно низких (вблизи кулоновского барьера реакции), промежуточных и высоких энергий, и последующие эксперименты на этих пучках привели к обнаружению новых связанных (нуклонно-стабильных) нейтроноизбыточных ядер с предельно большим избытком нейтронов. В области легчайших ядер были обнаружены также ядра, расположенные за границей нейтронной стабильности (neutron drip line), которые, являясь нейтронно-нестабильными, живут достаточно долго и проявляются в виде резонансов в сечениях их образования. Интерес к легким нейтроноизбыточным ядрам сильно возрос после обнаружения в некоторых из них необычных свойств, отличающихся от общеизвестных закономерностей для ядер вблизи линии стабильности. Эксперименты, проводимые в разных лабораториях мира по изучению свойств экзотических ядер с экстремальными значениями NIZ (очень сильно удаленных от линии р-стабильности) позволили выявить ряд неожиданных явлений - существование нейтронного и протонного гало, новых областей деформации, новых типов распада, изменения в последовательности заполнения ядерных оболочек, ослабление и даже исчезновение известных "традиционных" оболочек, появление новых магических чисел, и т.д.

Однако основной интерес к исследованию легких нейтроноизбыточных ядер связан с возможностью идентификации границы стабильности ядер по отношению к эмиссии нейтронов, т.е. определения границы между связанными и несвязанными ядрами. На границе стабильности энергия отделения нейтрона/нейтронов меняет свой знак. Время

10 жизни ядер с энергией отделения нейтрона (нейтронов) Sm > 0 составляет Т > 10"с. Это время существенно превышает время протекания реакций ведущих к их образованию. Время жизни нуклонно-нестабильных систем (5хя ^ 0) значительно меньше и может варьироваться в широких пределах: 10"12 > Т> 10"22 с. К таким ядрам относятся 7Не, 9Не, 10Не, I0Li, 13Ве, 16В и др. Эти ядра проявляются в виде резонансов в сечениях различных процессов. В этом случае смещение по энергии положения резонанса относительно порога развала системы путем эмиссии одного или более нуклонов {Sxп) определяет энергию данного типа распада. Таким образом наблюдение резонанса позволяет сразу определить две важные характеристики ядра - его энергию распада (Ёрасп), и его время жизни из простого соотношения:

22

Т= h/T= (6.6-10" у Г с, где Г- ширина резонанса, измеряемая в МэВ.

Экспериментально определение границы нейтронной стабильности сводится к наблюдению либо ядер, распадающихся путем испускания нейтронов, либо к ненаблюдению ядра даже в виде резонанса. Известно большое количество массовых формул, предсказывающие границу стабильности, но эти предсказания прямо зависят от точности определения масс ядер, которые рассчитываются с большой неопределенностью. Причиной этого является значительное удаление от экспериментально известных масс ядер, описание которых переносится подобным образом на область ядер с сильно отличающимся, и значительно большим, отношением N/Z. Из известных экспериментальных данных следует, что лишь для области самых легких элементов (Z < 10) можно сделать определенные выводы о положении границы нейтронной стабильности. Поиски ядерных систем за пределами этих границ продолжаются вплоть до настоящего времени.

Одной из важных задач является получение информации о свойствах экзотических ядер как нуклонно-стабильных, так и нуклонно-нестабильных, находящихся вблизи границы стабильности. Как было сказано ранее, любое прогнозирование характеристик ядер сильно обогащенных нейтронами дается из описания свойств известных ядер, расположенных вблизи области ß-стабильности в предположении о том, что основные свойства ядерной материи (плотность, сжимаемость и др.) практически не меняются с увеличением числа нейтронов в ядре. Для средних и тяжелых ядер эти изменения действительно происходят достаточно плавно. Однако в области легких ядер даже небольшое изменение числа нуклонов (в нашем случае - нейтронов), как следует из многочисленных опытов, может привести к существенному отличию свойств соседних ядер (появление в ядрах нейтронного гало, скин-слоя, возможно кластеров). Отсюда следует, что экстраполяция наших знаний о ядрах вблизи линии ß-стабильности далеко не достаточно для описания и даже предсказания свойств ядер удаленных от области стабильности. Поэтому, интерес к прямым экспериментам по изучению структуры легких ядер вблизи границы нуклонной стабильности всегда был велик. Этот интерес значительно возрос в последнее время в результате получения вторичных пучков радиоактивных ядер, которые открывают новые возможности для этих исследований.

Избыток массы является первой количественной информацией об ядерной структуре. Экспериментальное измерение массы экзотических ядер с экстремальными значениями N/Z является одним из главных условий в определении энергии связи и свойств слабосвязанных ядер. По мере удаления от линии стабильности энергия связи ядер уменьшается. Тем временем известно, что разные модели сильно отличаются в предсказании стабильности одного и того же ядра - результаты иногда варьируют в пределах нескольких МэВ по величине энергии связи валентных нейтронов в ядре. Соответственно, с такой же точностью предсказывается стабильность этого ядра. В результате, местонахождение границы стабильности по отношению к эмиссии нейтронов оказывается модельно-зависимым и может отличаться на несколько массовых единиц. Поэтому, ответ на вопрос о существовании ядер с большим избытком нейтронов и соответственно положении границ стабильности следует, в основном, из описания данных полученных в прямых экспериментах по синтезу и свойствам ядер вблизи границы их нуклонной стабильности. Так, для целого ряда ядер, например 8"10Не, nLi, 14Ве, 16В, эксперимент впервые не только показал, что они более связаны, чем предполагалось (9'10Не, 1бВ), но и что некоторые из них вообще стабильны по отношению к эмиссии нейтронов (8Не, nLi, 14Ве). В случаях, когда ядро не связано, важно определить насколько оно не стабильно. Значение массы ядра необходимо также при определении энергии всех процессов в которых участвует исследуемое ядро.

Эксперименты, которые нацелены на синтезирование новых ядер, измерения их массы и определения свойств основного состояния, всегда являлись и являются предшественниками более детального изучения экзотических ядер.

Схемы уровней легких нейтроноизбыточных ядер, как стабильных, так и нестабильных по отношению к распаду с испусканием нейтронов, также дают основную информацию об их структуре. До недавнего времени эта информация для легких ядер, даже не сильно удаленных от линии стабильности, была достаточно скудной. Сам факт существования возбужденных состояний в некоторых из них вообще был не установлен: например, для ядерно-стабильных изотопов 14Ве, 15В и ядерно-нестабильных - 10Не, 10Li, 13Ве, 16В информация о наличии возбужденных состояний, обнаруженных в опытах, является совершенно новой. Отметим, что информация об уровнях позволяет определить последовательность заполнения ядерных оболочек и тем самым проверить применимость той или иной теоретической модели, наличие коллективного возбуждения (например, мягкой дипольной моды), тип распада уровней и т.д.

В слабосвязанных ядрах большой избыток нейтронов может приводить к внутренним корреляциям (кластеризации) нуклонов в ядре. Подход к этой проблеме выражается в изучении ядерных уровней, расположенных вблизи порогов развала на соответствующие подсистемы. С кластеризацией в легких ядрах связано и существование деформированных форм ядер. Известны различные теоретические попытки описать ядерные свойства кластерных состояний.

Актуальность упомянутых выше исследований подтверждает большое количество международных конференций, посвященных исключительно экзотическим ядрам или имеющих соответствующих сессий, а также целый ряд обзоров по свойствам легких ядер, удаленных от линии стабильности. В настоящее время экспериментальные исследования структуры легчайших ядер, кроме в ЛЯР-ОИЯИ (где работает автор), ведутся в лабораториях многих стран: в GANIL (Франция), RIKEN (Япония), NSCL-MSU (США), GSI и HMI (Германия), CERN-ISOLDE (Швейцария) и др. Любой новый экспериментальный результат для ядер с необычным соотношением N/Z представляет самостоятельный интерес и является ценным материалом для проверки микроскопических моделей ядра, для их дальнейшего развития, что со своей стороны приведет к более прецизионным предсказаниям масс экзотических ядер и местоположения границы стабильности.

Эксперименты, описанные в настоящей работе, были выполнены в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова (ОИЯИ) и в Институте им. Гана-Майтнер (Берлин).

ДИССЕРТАЦИЯ состоит из ВВЕДЕНИЯ, 8 глав, ЗАКЛЮЧЕНИЯ и СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. В области легчайших элементов с 1 < 2 < 6 проведены спектроскопические исследования ядер с большим избытком нейтронов и показана перспективность реакций передачи нескольких нуклонов для изучения ядер вблизи или за границей нейтронной стабильности.

2. Проведены эксперименты по изучению структуры тяжелых изотопов водорода с массой 4-6. Зарегистрировано состояние 6Н с резонансной энергией Ец = 2.6(5) МэВ; подтверждено, что это ядро сильнее связано, чем предсказывалось теорией. Наблюдены два резонансных состояния в ядре 4Н. В выбранной реакции 5Н не наблюдался даже в виде резонанса.

3. Получена новая информация о ядерной структуре изотопов гелия с массовым

7 Я числом > 7. Обнаружены новые возбужденные состояния в ядрах Не и Не. Подтверждены данные о структуре изотопа 9Не, и также обнаружены новые состояния. С высокой точностью определена масса сверхтяжелого ядра 10Не: этот нуклид не связан по отношению к эмиссии двух нейтронов на 1.07(7) МэВ. В ядре 10Не впервые обнаружены возбужденные состояния.

4. Измерены спектры энергий возбуждения ядер 10Ы и п1л. Наблюдены новые состояния: 9 - в ядре 101д, и 3 - в ядре п1л.

5. Измерен спектр уровней ядра 13Ве; обнаружены ранее неизвестные состояния. Впервые наблюден возбужденный уровень в ядре 14Ве.

6. Проведены спектроскопические исследования тяжелых изотопов бора 13'14'15'16В. Вариация масс взаимодействующих ядер позволила обнаружить новые уровни в ядре 13В. В соседнем ядре 14В также были идентифицированы новые возбужденные состояния. В ядре 15В впервые наблюдены возбужденные состояния. Впервые была определена масса 16В (этот нуклид нестабилен относительно эмиссии нейтрона всего на 40 кэВ) и обнаружены возбужденные состояния.

7. Для изучения структуры нейтроноизбыточных изотопов 15С, 16С и 17С использовалась реакция передачи 3-х нейтронов с бомбардирующего иона 12С ядру мишени (изотопы 12С, 13С и С). В ядре С было обнаружено 7 новых состояний вплоть до Е* = 19 МэВ, в ядре 16С - 14 состояний, от последнего известного уровня 6.1 МэВ до

17 энергии 17.4 МэВ, и в ядре С - 11 ранее неизвестных возбужденных состояний выше порога испускания одного нейтрона, вплоть до Е* = 16.3 МэВ. Для многих из них предложены значения спина и четности.

В заключение я считаю своим приятным долгом выразить благодарность многим людям, без которых эти результаты вряд ли были получены.

Я провела много лет в Дубне, в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова. Трудно перечислить всех, кому я благодарна, я люблю и уважаю всех ЛЯР-овцев - и всем им мое огромное спасибо за вместе проведенные годы, за их гостеприемство и хорошее ко мне отношение.

Мои первые и самые большие благодарности я обязана выразить Ю.Ц. Оганесяну, М.Г. Иткису, С.Н. Дмитриеву и Ю.Э. Пенионжкевичу за то, что дали мне возможность работать в лаборатории на протяжении многих лет и за то чуткое, человеческое внимание, которое они все время проявляли ко мне и моей работе. Я обязана им за то, что под их руководством я поняла, что такое физика тяжелых ионов, и что такое настоящая экспериментальная ядерная физика. Во время многих моих лет работы в ЛЯРе я накопила огромный объем знаний в области физики тяжелых ионов и очень хорошо выучила русский язык. Все это неразрывно связано с проведением на протяжении этих лет широчайшего спектра исследований, таких как изучение механизма ядерных реакций, вызванных тяжелыми ионами, деление трансфермиевых ядер, реакций с испусканием быстрых заряженных частиц, и естественно последующий за этим поиск "экзотики" в виде ядра 10Не.

Особо хочу подчеркнуть свою искреннюю благодарность Ю.Э. Пенионжкевичу за приглашение работать в его секторе, за многолетнее научное руководство и за то, что настаивал сначала на написании мною кандидатской, а буквально спустя некоторое время после защиты диссертации стал меня готовить к написанию уже докторской, и только благодаря его настойчивости и умению убеждать людей я сподвиглась на так называемый "правильный путь". Я не могла бы достичь этого без его помощи и терпения. За его терпение, когда мне часто приходилось заниматься многими делами одновременно, огромное спасибо.

Я искренне благодарна своим коллегам по работе: A.B. Белозерову, К. Борче, И. Винцоуру, Э. Терлику, 3. Длоуги, A.M. Калинину, Т. Павлату, Ш. Пискоржу и Нгуен Хоай Тьяу - за исключительно плодотворную совместную работу по исследованию реакций с испусканием быстрых заряженных частиц, которая нашла продолжение в изучении легчайших ядер.

Представленные в диссертации работы были в основном выполненны в Лаборатории тяжелых ионов в Институте им. Хана-Майтнер (Берлин). Мне очень повезло с возможностью работать в группе В. фон Оэртцена. Я глубоко благодарна В. фон Оэртцену и Х.Г. Болену за это многолетнее сотрудничество, за гостеприемство их группы и за данную мне возможность использовать полученные в совместных экспериментах научные результаты. Я искренне ценю все научные дискуссии, проведенные в Берлине, все те знания в области легких экзотических ядер, которые мне удалось приобрести в общении с В. Фон Оэртценом и Х.Г. Боленом. Особенно хочу поблагодарить Х.Г. Болена за неоценимую помощь в интерпретации полученных данных, за многочисленные расчеты. Всем сотрудникам их группы: М. фон Луке-Петч, А. Блажевич, М. Вилперт, Т. Вилперт,

Б. Гебауер, А.Н. Островски, С. Туммерер, Т. Штолла, Кр. Шульц, Ц. Кокалова и К. Уелдон - большое спасибо за совместную работу в процессе проведения этих исследований.

Моя благодарность всем коллаборантам - за их помощь в проведении данных экспериментов. За многолетнее сотрудничество, за активную поддержку и постоянное понимание я выражаю искренную благодарность коллегам Тому Н. Массей и С. Граймсу из Университета в Огайо. Особо хочу подчеркнуть и сказать огромное спасибо за предоставление экзотических мишеней из 10Ве. Много лет продолжалось сотрудничество с A.A. Оглоблиным и Д.В. Александровым из Курчатовского института, спасибо им за возможность использовать экзотические мишени и пучки из 14С.

Я благодарю своих коллег С.М. Лукьянова, Н.К. Скобелева и Ю.Г. Соболева за совместную работу в последние годы по изучению ядерных реакций на легких и не совсем легких ядрах.

Я благодарю персонал ускорителей ЛЯР и HMI за обеспечение их стабильной работы во время экспериментов.

Наконец, но не на последнем месте, я хочу выразить самую сердечную благодарность Зине Покровской - за ее дружбу, за советы и моральную поддержку все эти годы. Я рада, что могла с ней работать.

Особые благодарности моей большой семье - за все то, что они для меня делали и делают, за их постоянную веру и поддержку, за их терпение, ожидая моего возвращения домой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. A.B. Белозеров, К. Борча, 3. Длоугы, A.M. Калинин, Р. Калпакчиева, Нгуен Хоай Тьяу, Ю.Э. Пенионжкевич, Н.К. Скобелев. Установка для измерения масс ядер, образующихся в двухчастичных реакциях с тяжелыми ионами. Сообщение ОИЯИ 1385-535, Дубна 1985, 8 с.

2. A.N. Ostrowski, H.G. Bohlen, B. Gebauer, S.M. Grimes, R. Kalpakchieva, Th. Kirchner, T.N. Massey, W. von Oertzen, Th. Stolla, M. Wilpert, Th. Wilpert. Spectroscopy of 10He. Phys. Lett. B 338 (1994) 13-19.

3. Th. Stolla, H.G. Bohlen, B. Gebauer, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, M. Wilpert, Th. Wilpert, S.M. Grimes, T.N. Massey. Spectroscopy of excited states of 8He. Z. Physik A 3561996) 233-234.

4. A.V. Belozyorov, J. Vincour, S. Piskor, R. Kalpakchieva, Yu.E. Penionzhkevich, V.S. Salamatin, V.E. Zhuchko. A facility for the study of neutron-rich light nuclei. Nucl. Instr. Meth. in Phys. Research A 411 (1998) 343-350.

5. P. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич, Х.Г. Болен. Сильнонейтроноизбыточные изотопы легких элементов. Свойства ядер и их получение. ЭЧАЯ т. 29, вып. 4 (1998) 832-890.

6. H.G. Bohlen, А. Blazevic, В. Gebauer, W. von Oertzen, S. Thummerer, R. Kalpakchieva, S.M. Grimes and T.N. Massey. Spectroscopy of exotic nuclei with multi-nucleon transfer reactions. Progress in Particle and Nuclear Physics 42 (1999) 17-26.

7. P. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич, Х.Г. Болен. Силънонейтро-ноизбыточные изотопы легких элементов. Структура ядер. ЭЧАЯ т. 30, вып. 6 (1999) 1429-1513.

8. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, A. Blazjevic, B. Gebauer, T.N. Massey, W. von Oertzen and S. Thummerer. Spectroscopy of 7He states using the (15N,17F) reaction on 9Be. Phys. Rev. С 64 (2001)024312.

9. P. Калпакчиева, Ю.Э. Пенионжкевич. Сильно нейтроноизбыточные изотопы элементов с 6 <2 <10. ЭЧАЯ т. 33, вып. 6 (2002) 1247-1307.

10. Yu.E. Penionzhkevich, R. Kalpakchieva, S.M. Lukyanov. Particle stability of very neutron-rich very light nuclei. Nucl. Phys. A 722 (2003) 170c-175c.

11. H.G. Bohlen, W. von Oertzen, R. Kalpakchieva, B. Gebauer, S.M. Grimes, A. Lenz, T.N. Massey, M. Milin, Ch. Schulz, Т. Kokalova, S. Torilov and S. Thummerer. Structure of neutron-rich Be- and C-isotopes. Ядерная физика 66, вып. 8 (2003) 1539-1545.

12. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, В. Gebauer, S.M. Grimes, H. Lenske, K.P. Lieb, T.N. Massey, M. Milin, W. von Oertzen, Ch. Schulz, Т. Kokalova, S. Torilov, and S. Thummerer. Spectroscopy of particle-hole states of16C. Phys. Rev. С 68 (2003) 054606.

13. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, B. Gebauer, T. Kokalova, A.A. Ogloblin, Ch. Schulz, S. Thummerer. Structure of neutron-rich Beryllium and Carbon isotopes. Nucl. Phys. A 738 (2004) 333-336.

14. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, A.A. Ogloblin, G. de Angelis, Ch. Schulz, Tz. Kokalova and C. Wheldon. Structure studies of excited states of17 С and16 C. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 31 (2005) sl461-sl464.

15. H.G. Bohlen, R. Kalpakchieva, W. von Oertzen, T.N. Massey, A.A. Ogloblin, G. de Angelis, Ch. Schulz, Tz. Kokalova, and C. Wheldon. Spectroscopy of 17 С and (sd)3-structures in heavy carbon isotopes. Eur. Phys. J. A 31 (2007) 279-302.

16. A.M. Poskanzer, S.W. Cosper, Earl K. Hyde, and Joseph Cerny. New isotopes: 11 Li, 14B, and 15B. Phys. Rev. Lett. 17 (1966) 1271.

17. A.M. Poskanzer, G.W. Butler, E.K. Hyde, J. Cerny, D.A. Landis and F.S. Goulding. Observation of the new isotope 17С using a combined time-of-flight particle-identification technique. Phys. Lett. 27 В (1968) 414.

18. T.D. Thomas, G.M. Raisbeck, P. Boerstling, G.T. Garvey and R.P. Lynch. New isotopes, 19N and 210, produced in high-energy nuclear reactions. Phys. Lett. 27 В (1968) 504.

19. D.J. Vieira, J.M. Wouters, K. Vaziri, R.H. Kraus, Jr., H. Wollnik, G.W. Butler, F.K. Wohn and A.H. Wapstra. Direct mass measurements of neutron-rich light nuclei near N = 20. Phys. Rev. Lett. 57 (1986) 3253.

20. B.B. Волков. Ядра легких элементов с большим избытком нейтронов, получаемые в реакциях передачи с тяжелыми ионами. ЭЧАЯ т. 2, вып. 2 (1971) 285.

21. V.V. Volkov. Deep inelastic transfer reactions the new type of reactions between complex nuclei. Phys. Reports 44 (1978) 93.

22. Harold С. Britt and Arthur R. Quinton. Alpha particles and protons emitted in the bombardment ofAu197 andBi209 by C'2, N14 and &6projectiles. Phys. Rev. 124 (1961) 877.

23. С. Borcea, E. Gierlik, A.M. Kalinin, R. Kalpakchieva, Yu.Ts. Oganessian, T. Pawlat, Yu.E. Penionzhkevich, A.V. Rykhluk. Emission of high-energy charged particles at CP in Ne-induced reactions. Nucl. Phys. A 391 (1982) 520.

24. T.J.M. Symons, Y.P. Viyogi, G.D. Westfall, P. Doll, D.E. Greiner, H. Faraggi, P.J. Lindstrom, and D.K. Scott. Observation of new neutron-rich isotopes by fragmentation of 205-Me V/nucleon 40Ar ions. Phys. Rev. Lett. 42 (1979) 40.

25. J.A. Musser and J.D. Stevenson. First observation of the neutron-rich isotope 19B. Phys. Rev. Lett. 53 (1984) 2544.

26. I. Tanihata, H. Hamagaki, O. Hashimoto, Y. Shida, N. Yoshikawa, K. Sugimoto, O. Yamakawa, T. Kobayashi, and N. Takahashi. Measurements of interaction cross sections and nuclear radii in the lightp-shell region. Phys. Rev. Lett. 55 (1985) 2676.

27. T. Kobayashi, O. Yamakawa, K. Omata, K. Sugimoto, T. Shimoda, N. Takahashi, and I. Tanihata. Projectile fragmentation of the extremely neutron-rich nucleus 11 Li at 0.79 GeV/nucIeon. Phys. Rev. Lett. 60 (1988) 2599.

28. P.G. Hansen and B. Jonson. The neutron halo of extremely neutron-rich nuclei. Europhys. Lett. 4 (1987) 409.

29. D.J. Millener, J. W. Olness, and E. K. Warburton. Strong El transitions in 9Be, 11 Be, and 13C. Phys. Rev. C 28 (1983) 497.

30. M. Fukuda, T. Ichihara, N. Inabe, T. Kubo, H. Kumagai, T. Nakagawa, Y. Yano, I. Tanihata, M. Adachi, K. Asahi, M. Kouguchi, M. Ishihara, H. Sagawa and S. Shimoura. Neutron halo in llBe studied via reaction cross sections. Phys. Lett. B 268 (1991) 339.

31. J.H. Kelley, Sam M. Austin, R.A. Kryger, D.J. Morrissey, N.A. Orr, B.M. Sherrill, M. Thoennessen, J.S. Winfield, J.A. Winger, and B. M. Young. Parallel momentum distributions as a probe of halo wave functions. Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 30.

32. M. Zahar, M. Belbot, J.J. Kolata, K. Lamkin, R. Thompson, N.A. Orr, J.H. Kelley, R.A. Kryger, D.J. Morrissey, B.M. Sherrill, J.A. Winger, J.S. Winfield, and A.H. Wuosmaa. Momentum distributions for 12,14Be fragmentation. Phys. Rev. C 48 (1993) R1484.

33. D. Bazin, W. Benenson, B.A. Brown, J. Brown, B. Davids, M. Fauerbach, P.G. Hansen, P. Mantica, D.J. Morrissey, C.F. Powell, B.M. Sherrill, and M. Steiner. Probing the halo structure of19'17'15Cand 14B. Phys. Rev. C 57 (1998) 2156.

34. T. Minamisono, T. Ohtsubo, I. Minami, S. Fukuda, A. Kitagawa, M. Fukuda, K. Matsuta, Y. Nojiri, S. Takeda, H. Sagawa, H. Kitagawa. Proton halo of 8B disclosed by its giant quadrupole moment. Phys. Rev. Lett. 69 (1992) 2058.

35. Kamal K. Seth, H. Nann, S. Iversen, M. Kaletka, and J. Hird. Mass of18C by pion doublecharge-exchange reaction. Phys. Rev. Lett. 41 (1978) 1589.

36. Kamal K. Seth. Pionic probes for exotic nuclei. Proc. 4th Conf. on Nuclei far from Stability (NFFS), Helsingor, Denmark 1981, ed. L.O. Skolen (CERN, Geneva, 1981), p. 655.

37. Kamal K. Seth, M. Artuso, D. Barlow, S. Iversen, M. Kaletka, H. Nann, B. Parker, and R. Soundranayagam. Exotic nucleus Helium-9 and its excited states. Phys. Rev. Lett. 58 (1987) 1930.

38. Kamal K. Seth and Brett Parker. Evidence for dineutrons in extremely neutron-rich nuclei. Phys. Rev. Lett. 66 (1991) 2448.

39. T. Kobayashi. Projectile fragmentation of exotic nuclear beams. Nucl. Phys. A 538 (1992) 343c.

40. D.M. Drake, J.D. Moses, J.C. Peng, Nelson Stein, and J.W. Sunier. Exotic heavy-ion reactions on 40Ca: (14C,14O) double charge exchange and (!4C,15O) rearrangement transfer. Phys. Rev. Lett. 45 (1980) 1765.

41. C. Brendel, F. Beck, J. Carter, G. Delic, M. Marinescu, A. Richter and G. Schrieder. Single and double charge exchange reactions in 48Ti + 42Ca collisions. Proc. 4th Conf. on NFFS, Helsingor, Denmark 1981, ed. L.O. Skolen (CERN, Geneva, 1981), p. 664.

42. H.G. Bohlen, B. Gebauer, D. Kolbert, S. Kubono, W. von Oertzen, P.O. Pellegrin, E.

43. Stiliaris, M. Wilpert, T. Wilpert, H. Lenske, H.H. Wolter, A. Miczaika, N. Alamanos, J.

44. Barrette, B. Berthier, B. Fernandez, J. Gastebois, C. Berat, M. Buenerd, J.Y. Hostachy, Ph. * • 12 12 12 Martin, W. Mittig. The Mechanism of the ( C, N) charge-exchange reaction on C between30 and 100 MeV/u. Nucl. Phys. A 488 (1988) 89c.

45. W. von Oertzen. Excitation of isovector modes in heavy ion induced charge exchange eeactions. Nucl. Phys. A 482 (1988) 357c.

46. H.G. Bohlen. Spectroscopy of exotic nuclei with multi-nucleon transfer reactions. Proc. Int. Symp. on the Structure and Reactions with Unstable Nuclei, Niigata, Japan, June 1991, eds. K.lkeda, Y.Suzuki (World Scientific, Singapore 1991), p. 83.

47. A.A. Ogloblin, Yu.E. Penionzhkevich. In: Treatise on Heavy Ion Science, ed. D.Allan Bromley (Plenum Press, New York, 1989) v. 8, p. 260.

48. D.M. Brink. Kinematical effects in heavy-ion reactions. Phys. Lett. 40 B (1972) 37.

49. W. von Oertzen. Transfer of nucleons between nuclei. In: Nuclear Collisions from the Mean-Field into the Fragmentation Regime, 1991 CXII Corso, p.459.

50. N. Anyas-Weiss, J.C. Cornell, P.S. Fisher, P.N. Hudson, A. Menchaca-Rocha, D.J. Millener,

51. A.G. Artukh, G.F. Gridnev, V.L. Mikheev and V.V. Volkov. New isotopes 22 O, 20N and18C produced in transfer reactions with heavy ions. Nucl. Phys. A 137 (1969) 348.

52. A.G. Artukh, V.V. Avdeichikov, L.P. Chelnokov, G.F. Gridnev, V.L. Mikheev, V.Li ^ j A i ^ f

53. Vakatov, V.V. Volkov and J. Wilczynski. New isotopes N, O, O and F, produced in nuclear reactions with heavy ions. Phys. Lett. 32 B (1970) 43.

54. A.G. Artukh, V.V. Avdeichikov, J. Ero, G.F. Gridnev, V.L. Mikheev, V.V. Volkov and J. Wilczynski. Evidence for particle instability of13Be and14Be. Phys. Lett. 33 B (1970) 407.

55. A.G. Artukh, V.V. Avdeichikov, G.F. Gridnev, V.L. Mikheev, V.V. Volkov And J. Wilczynski. Evidence for particle instability of'°He. Nucl. Phys. A 168 (1971) 321.

56. J. Stevenson, B.A. Brown, Y. Chen, J. Clayton, E. Kashy, D. Mikolas, J. Nolen, M. Samuel,

57. B. Sherrill, J.S. Winfield, Z.Q. Xie, R. E. Julies, W. A. Richter. Search for the exotic nucleus 10He. Phys. Rev. C 37 (1988) 2220.

58. D.R. Goosman. Production ofwBeO targets via the 13C(n,a)10Be reaction. Nucl. Instr. Meth. 116(1974) 445.

59. H.G. Bohlen. The magnetic spectrometer at VICKSI. Preprint HMI 83/1 R (1983).

60. F.D. Becchetti, C.E. Thorn and M.J. Levine. Response of plastic scintillator detectors to heavy ions, Z<35, E <170 MeV. Nucl. Insr. Meth. 138 (1976) 93.

61. Th. Wilpert and M. Wilpert. Modification of the programme DATA8M. HMI Berlin, Private communication.

62. H.G. Bohlen. Programme SPEC. HMI Berlin, Private communication.

63. D.R. Tilley, H.R. Weller, G.M. Hale. Energy levels of light nuclei A = 4. Nucl. Phys. A 541 (1992) 1 & references therein.

64. D.R. Tilley, C.M. Cheves, J.L. Godwin, G.M. Hale, H.M. Hofmann, J.H. Kelley, C.G. Sheu, H.R. Weller. Energy levels of light nuclei A = 5,6,7. Nucl. Phys. A 708 (2002) 3 & references therein.

65. S. Blagus, D. Miljanic, M. Zadro, G. Calvi, M. Lattuada, F. Riggi, C. Spitaleri, C. Blyth and O. Karban. 4H nucleus and the 2H(t,tp)n reaction. Phys. Rev. С 44 (1991) 325.

66. Д.В. Александров, Е.Ю. Никольский, Б.Г. Новацкий, Д.Н. Степанов, В. Бурьян, В. Крога, Я. Новак. Новые измерения массы изотопа 4Н в реакциях с радиоактивным пучком 6Не и ионами 6Li. Письма в ЖЭТФ т. 62 (1995) 18.

67. Yu.B. Gurov, M.N. Behr, D.V. Aleshkin, В .A. Chernyshev, S.V. Lapushkin, P.V. Morokhov, V.A. Pechkurov, N.O. Poroshin, V.G. Sandukovsky, and M.V. Tel'kushev. Spectroscopy of superheavy hydrogen isotopes 4Hand5H. Eur. Phys. J. A 24 (2005) 231.

68. N.A.F.M. Poppelier, L.D. Wood and P.W.M. Glaudemans. Properties of exotic p-shell nuclei. Phys. Lett. 157 В (1985) 120.

69. N.B. Shul'gina, B.V. Danilin, L.V. Grigorenko, M.V. Zhukov, and J.M. Bang. Nuclear structure of5H in a three-body 3H + n + n model. Phys. Rev. С 62 (2000) 014312.

70. P. Descouvemont and A. Kharbach. Microscopic cluster study of the 5H nucleus. Phys. Rev. С 63 (2001) 027001.

71. R. de Diego, E. Garrido, D.V. Fedorov, A.S. Jensen. Neutron-3H potentials and the 5H-properties. Nucl. Phys. A 786 (2007) 71.

72. P.G. Young, R.H. Stokes, G.G. Ohlsen. Search for the ground state of5H by means of the 3H(t,p) Reaction. Phys. Rev. 173 (1968) 949.

73. R.B. Weisenmiller, N.A. Jelley, D. Ashery, K.H. Wilcox, G.J. Wozniak, M.S. Zisman, and J. Cerny. Very light neutron-rich nuclei studied via the fLi,8B) reaction. Nucl. Phys. A 2801977)217.

74. A.A. Korsheninnikov, M.S. Golovkov, I. Tanihata, A.M. Rodin, A.S. Fomichev, S.I. Sidorchuk, S.V. Stepantsov, M.L. Chelnokov, V.A. Gorshkov, D.D. Bogdanov, R. Wolski,

75. G.M. Ter-Akopian, Yu.Ts. Oganessian, W. Mittig, P. Roussel-Chomaz, H. Savajols, E.A. Kuzmin, E.Yu. Nikolsky, A.A. Ogloblin. Superheavy hydrogen 5H. Phys. Rev. Lett. 87 (2001)092501.

76. G.M. Ter-Akopian, Yu.Ts. Oganessian, M.G. Itkis, G.G. Gulbekian, D.D. Bogdanov, A.S. Fomichev, M.S. Golovkov, A.M. Rodin, S.V. Stepantsov, R. Wolski. Radioactive ion beam research made in Dubna. Nucl. Phys. A 734 (2004) 295.

77. M. Meister, L.V. Chulkov, H. Simon, T. Aumann, M.J.G. Borge, Th.W. Elze, H. Emling,

78. М.Г. Горнов, M.H. Бер, Ю.Б. Гуров, C.B. Лапушкин, П.В. Морохов, В.А. Печкуров, Н.О. Порошин, В.Г. Сандуковски, М.В. Телькушев, В.А. Чернышев. Спектроскопия сверхтяжелого изотопа водорода 5Н. Письма в ЖЭТФ т. 77, вып. 7 (2003) 412.

79. В. Parker, K.K. Seth, R. Soundranayagam. Search for superheavy hydrogen-6. Phys. Lett. В 251 (1990)483.

80. Д.В. Александров, Е.А. Ганза, Ю.А. Глухов, Б.Г. Новацкий, A.A. Оглоблин, Д.Н. Степанов. Наблюдение нестабильного сверхтяжелого изотопа водорода 6Н в реакции 7Li(7Li,8B). Ядерная физика 39, вып. 3 (1984) 513.

81. Robert L. McGrath, Joseph Cerny, and S.W. Cosper. Search for T = 3 states in 5Li, 6He, and 6H. Phys. Rev. 165 (1968) 1126.

82. N.K. Timofeyuk. Shell model approach to construction of a hyperspherical basis for A identical particles: Application to hydrogen and helium isotopes. Phys. Rev. С 65 (2002) 064306.

83. A.A. Wolters, A.G.M. van Hees, and P.W.M. Glaudemans. P-shell nuclei in a (0+2)Лео model space. Phys. Rev. С 42 (1990) 2062.

84. N.A.F.M. Poppelier, A.A. Wolters, P.W.M. Glaudemans. Properties of exotic light nuclei. Z. Phys. A 346 (1993) 11.

85. Jürgen Wurzer and Hartmut M. Hofmann. Structure of the helium isotopes 4He- 8He. Phys. Rev. С 55 (1996) 688.

86. B.S. Pudliner, V.R. Pandharipande, J. Carlson, Steven C. Pieper and R.B. Wiringa. Quantum Monte Carlo calculations of nuclei with A < 7. Phys. Rev. С 56 (1997) 1720.

87. P. Navratil and B.R. Barrett. Large-basis shell-model calculations for p-shell nuclei. Phys. Rev. С 57 (1998) 3119.

88. R.B. Wiringa, Steven С. Pieper, J. Carlson, V.R. Pandharipande. Quantum Monte Carlo calculations of A = 8 nuclei. Phys. Rev. С 62 (2000) 014001.

89. Dean Halderson. Evidence for the 1/2" state in 7He. Phys. Rev. С 70 (2004) 041603.

90. Steven C. Pieper, R. B. Wiringa, J. Carlson. Quantum Monte Carlo calculations of excited states in A = 6-8 nuclei. Phys. Rev. С 70 (2004) 054325.

91. Gaute Hagen, M. Hjorth-Jensen, Jan S. Vaagen. Effective interaction techniques for the Gamow shell model. Phys. Rev. С 71 (2005) 044314.

92. L. Canton, G. Pisent, K. Amos, S. Karataglidis, J. P. Svenne, and D. van der Knijff. Collective-coupling analysis of spectra of mass-7 isobars: 7He, 7Li, 7Be and 7B. Phys. Rev. C74 (2006) 064605.

93. Takayuki Myo, Kiyoshi Kato, and Kiyomi Ikeda. Resonances of 7He using the complex scaling method. Phys. Rev. С 76 (2007) 054309.

94. F. Aj zenberg- S elove. Energy levels of light nuclei A =5-10. Nucl. Phys. A 490 (1988) 1 & references therein.

95. 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. Neutron decay of 10Li produced by fragmentation. Phys. Rev. С 47 (1993) R2439.

96. A.A. Korsheninnikov, K. Yoshida, D.V. Aleksandrov, N. Aoi, Y. Doki, N. Inabe, M. Fujimaki, T. Kobayashi, H. Kumagai, C.-B. Moon, E.Yu. Nikolskii, M.M. Obuti, A.A. Ogloblin, A. Ozawa, S. Shimoura, T. Suzuki, I. Tanihata, Y. Watanabe and M. Yanokura.о

97. Experimental study of He + p elastic and inelastic scattering. Phys. Lett. В 316 (1993) 38.

98. 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. Population of'°Li by fragmentation. Phys. Rev. С 59 (1999) 111.

99. A.B. Белозеров, К. Борча, 3. Длоугы, A.M. Калинин, Нгуен Хоай Тьяу и Ю.Э. Пенионжкевич. Исследование свойств изотопов гелия в реакциях с тяжелыми ионами. Изв. АН СССР, сер. физ., 52 (1988) 100.

100. D.R. Tilley, J.H. Kelley, J.L. Godwin, D.J. Millener, J.E. Purcell, C.G. Sheu, H.R. Weiler. Energy levels of light nuclei A = 8, 9, 10. Nucl. Phys. A 745 (2004) 155.

101. D.R. Tilley, H.R. Weiler, CM. Cheves. Energy levels of light nuclei A = 16 17. Nucl. Phys. A 564 (1993) 1.

102. М.Г. Горнов, Ю.Б. Гуров, C.B. Лапушкин, П.В. Морохов, В.А. Печкуров, К. Сет, Т.7 8 10 13

103. Dieter Frekers. Facets of (d,2He) charge-exchange reactions at intermediate energies. Nucl. Phys. A 731 (2004) 76.

104. R.E. Tribble, J.D. Cossairt, D.P. May, and R.A. Kenefick. Mass of8He. Phys. Rev. С 16 (1977) 1835 & references therein.

105. I. Tanihata, D. Hirata, T. Kobayashi, S. Shirnoura, K. Sugimoto and H. Toki. Revelation of thick neutron skins in nuclei. Phys. Lett. В 289 (1992) 261.

106. H.G. Bohlen, В. Gebauer, D. Kolbert, W. von Oertzen, E. Stiliaris, M. Wilpert, and T. Wilpert. Spectroscopy of9He with the (13C,nO)-reaction on 9Be. Z. Physik A 330 (1988) 227.

107. V. Lapoux, N. Alamanos, N. Keeley. Structure of drip-line nuclei 7,8He via direct reactions. Journal of Physics: Conference Series 49 (2006) 161.

108. A.M. Горбатов, B.JI. Скопич, П.Ю. Никишов, Ю.Э. Пенионжкевич. Микроскопические расчеты изотопов водорода и гелия. Ядерная физика 50, вып. 6 (1989) 1551.

109. M. Beiner, R J. Lombard, D. Mas. Self-consistent calculations of ground state properties for unstable nuclei. Nucl. Phys. A 249 (1975) 1.

110. N.A. Jelley, Joseph Cerny, D.P. Stahel, and K.H. Wilcox. Predictions of the masses of highly neutron-rich light nuclei. Phys. Rev. С 11 (1975) 2049.

111. Peter E. Haustein (Special Editor). 1986-1987 Atomic mass predictions. Atomic Data and Nuclear Data Tables 39 (1988) 185.

112. Yao-song Shen and Zhongzhou Ren. Skyrme-Hartree-Fock calculation on He, Li, and Be isotopes. Phys. Rev. С 54 (1996) 1158.

113. A.B. Белозеров и др. Физика тяжелых ионов 85: Сборник аннотаций, Дубна 1986, Р7-86-322, с. 35.

114. L. Chen, В. Blanka, В.А. Brown, М. Chartier, A. Galonsky, P.G. Hansen, М. Thoennessen. Evidence for an I = 0 ground state in 9He. Phys. Lett. В 505 (2001) 21.

115. Hisashi Kitagawa and Hiroyuki Sagawa. Isospin dependence of kinetic energies in light neutron-rich nuclei. Nucl. Phys. A 551 (1993) 16.

116. Takaharu Otsuka, Rintaro Fujimoto, Yutaka Utsuno, B. Alex Brown, Michio Honma, and Takahiro Mizusaki. Magic numbers in exotic nuclei and spin-isospin properties of the NN interaction. Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 082502.

117. A.A. Ogloblin. On the structure of9He nucleus. Z. Physik A 351 (1995) 355.

118. C.H. Абрамович, Б.Я. Гужовский, JI.M. Лазарев. Квантовые характеристики и структура низколежащих уровней ядра 10Li. ЭЧАЯ т. 26, вып. 4 (1995) 1001.

119. F.C. Barker. Level widths in 9He and10He. Nucl. Phys. A 741 (2004) 42.

120. A.A. Korsheninnikov, B.V. Danilin, and M.V. Zhukov. Possible existence of 10He as narrow three-body resonance. Nucl. Phys. A 559 (1993) 208.

121. A.T. Kruppa, P.-H. Heenen, H. Flocard, R.J. Liotta. Particle-unstable nuclei in the Hartree-Fock theory. Phys. Rev. Lett. 79 (1997) 2217.

122. Steven C. Pieper. Quantum Monte Carlo calculations of light nuclei. Eur. Phys. J. A 132002) 75.

123. H.Sagawa. Multipole resonances in halo nuclei. Nucl. Phys. A 538 (1992) 619c.

124. F. Ajzenberg-Selove. Energy levels of light nuclei A = 11-12. Nucl. Phys. A 506 (1990) 1.

125. Th. Mayer-Kuckuk. Kernphysik. Stuttgart: Teubner 1994, p. 197.

126. K.H. Wilcox, R.B. Weisenmiller, G.J. Wozniak, N.A. Jelley, D. Ashery and J. Cerny. The fBe,8B) reaction and the unbound nuclide 10Li. Phys. Lett. 59 В (1975) 142.

127. F.C. Barker and G.T. Hickey. Ground-state configurations of 10Li and 11 Li. J. Phys. G: Nucl. Phys. 3 (1977) L23.

128. C.H. Абрамович, Б .Я. Гужовский, А.Г. Звенигородскийй и С.В. Трусилло. Исследование высоковозбужденных сосояний 9Ве и 10Ве в реакциях 7Li(d,p)8Li, 6Li(t,p)8Li и 7Li(t,p)9Li. Изв. АН СССР, сер.физ., 37 (1973) 1967.

129. В.М. Young, W. Benenson, J.H. Kelley, N.A. Orr, R. Pfaff, B.M. Sherrill, M. Steiner, M. Thoennessen, J.S. Winfield, J.A. Winger, S.J. Yennello, and A. Zeller. Low-lying structure of10Li in the reaction 11B(7Li,8B)10Li. Phys. Rev. С 49 (1994) 279.

130. J.A. Caggiano, D. Bazin, W. Benenson, B. Davids, B.M. Sherrill, M. Steiner, J. Yurkon, A.F. Zeller, B. Blank. Spectroscopy of the 10Li nucleus. Phys. Rev. С 60 (1999) 064322.

131. Kiyoshi Kato, Taiichi Yamada and Kiyomi Ikeda. Dynamical effects on the 9Li-n interaction induced by Pauli blocking of the J71 = 0+ pairing correlation. Progress of Theor. Physics 101 (1999) 119.

132. M. Chartier, J.R. Beene, B. Blank, L. Chen, A. Galonsky, N. Gan, K. Govaert, P.G. Hansen, J. Kruse, V. Maddalena, M. Thoennessen, R.L. Varner. Identification of the wLi ground state. Phys. Lett. B 510 (2001) 24.

133. F.M. Nunes, I.J. Thompson, R.C. Johnson. Core excitation in one neutron halo systems. Nucl. Phys. A 596 (1996) 171.

134. J. Wurzer, H.M. Hofmann. Microscopic multi-channel calculations for the 10Li system. Z. Physik A 354 (1996) 135.

135. I.J. Thompson, M.V. Zhukov. Effects of10Li virtual states on the structure of11 Li. Phys. Rev. С 49 (1994) 1904.

136. N. Vinh Mau, J.C. Pacheco. Structure of the 11 Li nucleus. Nucl. Phys. A 607 (1996) 163.

137. Hiroshi Masui, Shigeyoshi Aoyama, Takayuki Myo, Kiyoshi Kato, Kiyomi Ikeda. Study of virtual states in 5He and10Li with the Jost function method. Nucl. Phys. A 673 (2000) 207.

138. L. Johannsen, A.S. Jensen and P.G. Hansen. The 11 Li nucleus as a three-body system. Phys. Lett. В 244 (1990) 357.

139. C.H. Абрамович, А.И. Базь, Б.Я.Гужовский. Околопороговая аномалия в реакции ?Li(t, 9Li)H. Ядерная физика 32, вып. 2 (1980) 402.

140. K.W. McVoy, P. Van Isacker. Does the ground-state resonance of 10Li overlap neutron threshold? Nucl. Phys. A 576 (1994) 157.

141. C. Thibault, R. Klapisch, C. Rigaud, A. M. Poskanzer, R. Prieels, L. Lessard, and W. Reisdorf. Direct measurement of the masses of 11 Li and 26'32Na with an on-line mass spectrometer. Phys. Rev. С 12 (1975) 644.

142. J.M. Wouters, R.H. Kraus, Jr., D.J. Vieira, G.W. Butler, and K.E.G. Loebner. Direct mass measurements of the neutron-rich light isotopes of lithium through fluorine. Z. Physik A 331 (1988) 229.

143. C. Bachelet, G. Audi, C. Gaulard, C. Guenaut, F. Herfurth, D. Lunney, M. De Saint Simon, C. Thibault, and the ISOLDE Collaboration. Mass measurement of short-lived halo nuclides. Eur. Phys. J. A 25 sOl (2005) 31.

144. Kiyomi Ikeda. Structure of neutron rich nuclei A typical example of the nucleus nLi. Nucl. Phys. A 538 (1992) 355c.

145. Pribora, I. Tanihata, and K. Yoshida. L = 1 excitation in the halo nucleus 11 Li. Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 2317.

146. M.G. Gornov, Yu. Gurov, S. Lapushkin, P. Morokhov, V. Pechkurov, T.K. Pedlar, Kamal K. Seth, J. Wise, and D. Zhao. Excited States ofnLi. Phys. Rev. Lett. 81 (1998) 4325.

147. S. Shimoura, T. Nakamura, M. Ishihara, N. Inabe, T. Kobayashi, T. Kubo, R.H.Siemssen, I.Tanihata, Y.Watanabe. Coulomb dissociation reaction and correlations of two halo neutrons in 11 Li. Phys. Lett. B 348 (1995) 29.

148. S. Karataglidis, P.G. Hansen, B.A. Brown, K. Amos, and P.J. Dortmans. Is there an excited state in 11 Li at Ex = 1.3 MeV? Phys. Rev. Lett. 79 (1997) 1447.

149. T. Hoshino, H. Sagawa and A. Arima. Shell-model study of light neutron-rich nuclei. Nucl. Phys. A 506 (1990) 271.

150. E. Garrido, A. Cobis, D.V. Fedorov, A.S. Jensen. Structure and reactions of three-body Borromean halos. Nucl. Phys. A 630 (1998) 409c.

151. S.D. Pain, W.N. Catford, N.A. Orr, J.C. Angelique, N.I. Ashwood, V. Bouchat, N.M. Clarke, N. Curtis, M. Freer, B.R. Fulton, F. Hanappe, M, Labiche, J.L. Lecouey, R.C. Lemmon, D. Mahboub, A. Ninane, G. Normand, N. Soic, L. Stuttge, C.N. Timis, J.A.7 0

152. Tostevin, J.S. Winfield, and V. Ziman. Structure of Be: Intruder d-wave strength at N = 8. Phys. Rev. Lett. 96 (2006) 032502 & references therein.

153. W. von Oertzen, Martin Freer, Yoshiko Kanada-En'yo. Nuclear clusters and nuclear molecules. Phys. Reports 432 (2006) 43 & references therein.

154. H.G. Bohlen, W. Von Oertzen, A. Blazevic, B. Gebauer, S.M. Grimes, R. Kalpakchieva, T.N. Massey, and S. Thummerer. Structure studies of nBe and 12Be: Observation of molecular rotational bands. Ядерная физика 65, вып. 4 (2002) 635.

155. A.M. Poskanzer, G.W. Butler, E.K. Hyde, J. Cerny, D.A. Landis and F.S. Goulding. Observation of the new isotope 17C using a combined time-of-flight particle-identification technique. Phys. Lett. В 27 (1968) 414.

156. Д.В. Александров, E.A. Ганза, Ю.А. Глухов, В.И. Духанов, И.Б. Мазуров, Б.Г. Новацкий, А.А. Оглоблин, Д.Н. Степанов, В. Парамонов, А.Г. Трунов. Обнаружение изотопа 13Ве в реакции 14С(7Ы,8В). Ядерная физика 37, вып. 3 (1983) 797.

157. Д.В. Александров и др. Вопросы атомной науки и техники. Вып. 3 (1985).

158. A.A. Korsheninnikov, E.Yu. Nikolskii, Т. Kobayashi, D.V. Aleksandrov, M. Fujimaki, H. Kumagai, A. A. Ogloblin, A. Ozawa, I. Tanihata, Y. Watanabe, K. Yoshida. Spectroscopy of 12Be and13Be using a12Be radioactive beam. Phys. Lett. В 343 (1995) 53.

159. M. Thoennessen, S. Yokoyama and P.G. Hansen. First evidence for low lying s-wave strength in 13Be. Phys. Rev. С 63 (2000) 014308.

160. J.L. Lecouey. Experimental studies of unbound neutron-rich nuclei. Few-Body Systems 34 (2004)21.

161. Zhongzhou Ren, Baoqiu Chen, Zhongyu Ma, Gongou Xu. Level inversion ofN = 9 isotones in the relativistic mean-field theory. Z. Physik A 357 (1997) 137.

162. G. Thiamova. Ground state properties of beryllium isotopes studied by AMD+GCM method. Physica Scripta 71 (2005) 349.

163. Isao Tanihata. Nuclear studies with secondary radioactive beams. Nucl. Phys. A 488 (1988) 113.

164. R. Gilman, H.T. Fortune, L.C. Bland, Rex R. Kiziah, C. Fred Moore, Peter A. Seidl, C.L. Morris, W.B. Cottingame. l4Be via pion double charge exchange. Phys. Rev. C 30 (1984) 958.

165. X. Li and P.-H.Heenen. Self-consistent calculations of Be isotopes. Phys. Rev. C 57 (1996) 1617.

166. E. Kanada-En'yo. Exotic clusters in the excited states of12Be, 14Be, and Phys. Rev. C 66 (2002)011303.

167. P. Descouvemont, E. Tursunov, D. Baye. Three-body continuum states on a Lagrange mesh. Nucl. Phys. A 765 (2006) 370.

168. Zhongzhou Ren, Gongou Xu, Baoqiu Chen, Zhongyu Ma, W. Mittig. Structure of halo nuclei14Be and32Ne. Phys. Lett. B 351 (1995) 11.

169. D.J. Millener and D. Kurath. The particle-hole interaction and the beta decay of14B. Nucl. Phys. A 255 (1975) 315.

170. K. Wang, C. J. Martoff, D. Pocanic, and S.S. Hanna. Reaction 13C(n,p)13B at 65 MeV. Phys. Rev. C 53 (1996) 1718.

171. R.A. Eramzhyan, B.S. Ishkhanov, I.M. Kapitonov, Y.G. Neudatchin. The giant dipole resonance in light nuclei and related phenomena. Phys. Rept. 136 (1986) 231.

172. F. Ajzenberg-Selove, E. R. Flynn and Ole Hansen, (t, p) reactions on 4He, 6Li,7Li,9Be,10B, 11B, and12 C. Phys. Rev. C 17 (1978) 1283.

173. R. Middleton and D.J. Pullen. A study of some (t, p) reactions. (I) Method and results for Li7, B10, andB11. Nucl. Phys. 51 (1964) 50.

174. S. Nakayama, T. Yamagata, K. Yuasa, M. Tanaka, H.G. Bohlen, H. Lenske, H.H. Wolter, M. Inoue, T. Itahashi, and H. Ogata. Excitation of isovector states by the (7Li,7Be) reaction on 12C and13C. Nucl. Phys. A 507 (1990) 515.

175. J. S. Winfield, N. Anantaraman, Sam M. Austin, L.H. Harwood, J. van der Plicht, H.-L. Wu, and A. F. Zeller. Mechanism of the heavy-ion charge exchange reaction 12C(12C,12N)12B at 35 MeV/nucleon. Phys. Rev. C 33 (1986) 1333.

176. G.C. Ball, G.J. Costa, W.G. Davies, J.S. Forster, J.C. Hardy, and A.B. McDonald. Mass excess and low-lying level structure of14B. Phys. Rev. Lett. 31 (1973) 395.

177. G.C. Ball, W.G. Davies, J.S. Forster, and J.C. Hardy. Use of the (7Li,7Be) reaction to measure the mass of26Na. Phys. Rev. Lett. 28 (1972) 1069.

178. Helmut W. Baer, J.A. Bistirlich, K.M. Crowe, W. Dahme, C. Joseph, J.P. Perroud, M. Lebrun, C.J. Martoff, U. Straumann, and P. Truol. Isovector M2 state observed in the 14C(tz~,y) reaction. Phys. Rev. C 28 (1983) 761.

179. H.R. Kissener and R.A. Eramzhyan. Collective resonances with isospin T = 2, 1 and 0 in photoreactions, low-q electron scattering and radiative pion capture on A = 14 nuclei. Nucl. Phys. A 326 (1979) 289.

180. M. Belbot, J.J. Kolata, M. Zahar, N. Aoi, M. Hirai, M. Ishihara, H. Okuno, H. Sakurai, T. Teranishi, T. Kishida, G. Liu, T. Nakamura, Y. Watanabe, A. Yoshida, E. Ideguchi, H.

181. R. Chatterjee and P. Banerjee. Structure of the exotic nucleus 14B in the ground state. Phys. Rev, C 63 (2001) 017303.

182. J.N. Gu, C.H. Zhang and A. Vitturi. Shell model treatment of the structure of light neutron-rich nuclei. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 25 (1999) Bl.

183. T.S. Bhatia, H. Hafner, J.A. Nolen Jr., W. Saathoff, R. Schuhmacher, R.E. Tribble, G.J. Wagner and C.A. Wledner. The mass ofI5B via a three-proton stripping reaction. Phys. Lett. 76 B (1978) 562.

184. M.A.C. Hotchkis, L.K. Fifield, J.R. Leigh, T.R. Ophel, G.D. Putt and D.C. Weisser. New measurements of the masses of15B and 19N. Nucl. Phys. A 398 (1983) 130.

185. T. Suzuki, Y. Ogawa, M. Chiba, M. Fukuda, N. Iwasa, T. Izumikawa, R. Kanungo, Y. Kawamura, A. Ozawa, T. Suda, I. Tanihata, S. Watanabe, T. Yamaguchi, and Y.5 77

186. Yamaguchi. Momentum distribution of B fragments from the breakup of B. Phys. Rev. Lett. 89(2002)012501.

187. C. Wu, Y. Yamaguchi, A. Ozawa, R. Kanungo, I. Tanihata, T. Suzuki, D.Q. Fang, T. Suda, T. Ohnishi, M. Fukuda, N. Iwasa, T. Ohtsubo, T. Izumikawa, R. Koyama, W. Shinozaki, M.• 17

188. D. Ridikas, M.H. Smedberg, J.S. Vaagen, M.V. Zhukov. Exploratory coupled channelscalculations for loosely bound carbon isotopes. Nucl. Phys. A 628 (1998) 363.

189. P. Descouvemont. Microscopic cluster study of the 75,/7,;9C isotopes. Nucl. Phys. A 675 (2000) 559.

190. Yu.L. Parfenova, M.V. Zhukov, and J.S. Vaagen. Breakup of11 Be and 1SC on light targets including core excitations. Phys. Rev. C 62 (2000) 044602.

191. Hiroyuki Sagawa, Toshio Suzuki and Kouichi Hagino. New structure problems in drip line nuclei. Nucl. Phys. A 722 (2003) 183c.

192. G. Thiamova, N. Itagaki, T. Otsuka, and K. Ikeda. Systematic study of structure of carbon isotopes with the antisymmetrized molecular dynamics plus generator coordinate method. Eur. Phys. J. A 22 (2004) 461.

193. 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. Levels in 17C above the 16C+neutron threshold. Phys. Rev. C 53 (1996) 453.

194. R.R. Sercely, R.J. Peterson, and E.R. Flynn. 14C(t, p)I6C reaction at 23 MeV. Phys. Rev. C 17 (1978) 1919.

195. F.E. Cecil, J.R. Shepard, R.E. Anderson, R.J. Peterson, and P. Kaczkowski. Charged particle reaction studies on14C. Nucl. Phys. A 255 (1975) 243.

196. N. Vinh Mau. Particle-vibration coupling inone neutron halo nuclei. Nucl. Phys. A 592 (1995)33.

197. Zhongzhou Ren, Z.Y. Zhu, Y.H. Cai, Gongou Xu. Relativistic mean-field study of exotic carbon nuclei. Nucl. Phys. A 605 (1996) 75.

198. Rubby Sherr. Simple model of neutron "halo nuclei". Phys. Rev. C 54 (1996) 1177.

199. J.D. Garrett, F. Ajzenberg-Selove and H.G. Bingham. Levels of 15C from a study of 9Be(7Li,p)l5C. Phys. Rev. C 10 (1974) 1730.

200. S. Truong and H. T. Fortune. lp-2h and2p-3h states in 15C. Phys. Rev. C 28 (1983) 977.

201. G. Murillo, S. Sen, S.E. Darden. A study of the reactions 14C(d,d')14C and 14C(d,p)15C at 16.0MeV. Nucl. Phys. A 579 (1994) 125.

202. D.R. Tilley, H.R. Weller, C.M. Cheves, and R.M. Chasteler. Energy levels of light nuclei A = 18-19. Nucl. Phys. A 595 (1995) 1.

203. E.K. Warburton. Shell model predictions for l9N(ß~)190. Phys. Rev. C 38 (1988) 935 & references therein.

204. J.A. Nolen, T.S. Bhatia, H. Hafner, P. Doll, C.A. Wiedner and G.J. Wagner. The mass and low-lying level structure of17C. Phys. Lett. 71 B (1977) 314.

205. G.C. Ball, W.G. Davies, J.S. Förster, H.R. Andrews, D. Horn and W. McLatchie. The use of exotic heavy ion transfer reactions to study light neutron rich nuclei. Nucl. Phys. A 325 (1979)305.

206. L.K. Fifield, J.L. Durell, M.A.C. Hotchkis, R. Leigh, T.R. Ophel and D.C. Weisser. The mass of18C from a heavy ion double-charge-exchange reaction. Nucl. Phys. A 385 (1982) 505.

207. E.K. Warburton and D.J. Millener. Structure of17C and 1?N. Phys. Rev. C 39 (1989) 1120.

208. J.P. Dufour, R. Del Moral, A. Fleury, F. Hubert, D. Jean, M.S. Pravikoff, H. Delagrange, H. Geissei, K.-H. Schmidt. Beta decay of 17C, 1<JN, 22 O, 24F, 26Ne, 32Al, 34Al, 35-36Si, 36-?7-38p, 40S. Z. Physik A 324 (1986) 487.

209. H. Lenske. Structure and reactions of exotic nuclei. J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 24 (1998) 1429.

210. B.A. Brown, B.H. Wildenthal. Empirically optimum Ml operator for sd-shell nuclei. Nucl. Phys. A 474 (1987) 290.

211. Yoshiko Kanada-En'yo and Hisashi Horiuchi. Magnetic moments of C isotopes studied with antisymmetrized molecular dynamics. Phys. Rev. C 54 (1996) R468.

212. P.L. Reeder, R.A. Warner, W.K. Hensley, D.J. Vieira and J.M. Wouters. Half-lives and delayed neutron emission probabilities of neutron-rich Li- Al nuclides. Phys. Rev. C 44 (1991) 1435.

213. K.W. Scheller, J. Gorres, S. Vouzoukas, M. Wiescher, B. Pfeiffer, K.-L. Kratz, DJ. Morrissey, B.M. Sherrill, M. Steiner, M. Hellstrom, J.A. Winger. Study of the ß-delayed neutron decay ofl7C and ,8C. Nucl. Phys. A 582 (1995) 109.

214. V. Maddalena and R. Shyam. Coulomb and nuclear breakup effects in the single neutron removal reaction 197Au(17C,16Cy)X. Phys. Rev. C 63 (2001) 051601R.