Ba137 (n,y) reaction and level structure of Ba138

Abstract

The γ rays from the Ba137(n, γ)Ba138 reaction have been studied both in singles and coincidence with a 9-cm3 Ge(Li) detector and a Ge(Li)-NaI combination. Of a total of 91 γ rays, 15 have been identified as primary transitions de-exciting the compound nucleus. These data, together with the information obtained from coincidence spectra and from previous studies, establish 18 levels in Ba138 with energies 1435.7±0.2, 1898.7±0.5, 2189.6±0.5, 2217.6±1.0, 2307.7±0.7, 2445.6±0.5, 2582.7±0.4, 2638.8±0.5, 2880.7±0.3, 3051.4±2.0, 3340.0±1.5, 3503.0±2.0, 3643.4±1.5, 3921.7±1.5, 4241.9±2.0, 4280.4±2.0, 4287.5±2.0, and 4360.2±2.0 keV. In addition, six pairs of γ rays whose energies sum to equal the binding energy were found, but the order of the cascades could not be established. The neutron separation energy was found to be 8611.3±0.8 keV. The prominent 5730.4-keV primary γ ray feeds the level at 2880.7 keV, which is identified with the 3− state seen in inelastic scattering experiments with charged particles. The level decays predominantly by the 1445.0-1435.7-keV γ-ray cascade through the 2+ first excited state. The relation between states excited in (p, p′) and (d, p) reactions and those observed in the present experiment is discussed.Los rayos γ de la reacción Ba137(n, γ)Ba138 se han estudiado tanto de forma individual como en coincidencia con un detector de Ge(Li) de 9 cm3 y una combinación de Ge(Li)-NaI. De un total de 91 rayos γ, 15 han sido identificados como transiciones primarias que desexcitan el núcleo compuesto. Estos datos, junto con la información obtenida de espectros de coincidencia y de estudios previos, establecen 18 niveles en Ba138 con energías 1435.7±0.2, 1898.7±0.5, 2189.6±0.5, 2217.6±1.0, 2307.7±0.7, 2445.6±0.5, 2582.7±0.4 , 2638.8±0.5, 2880.7±0.3, 3051.4±2.0, 3340.0±1.5, 3503.0±2.0, 3643.4±1.5, 3921.7±1.5, 4241.9±2.0, 4280.4±2.0, 4287.5±2.0.2.6V y 4.3 Además, se encontraron seis pares de rayos γ cuyas energías sumaban para igualar la energía de enlace, pero no se pudo establecer el orden de las cascadas. Se encontró que la energía de separación de neutrones era 8611.3±0.8 keV. El prominente rayo γ primario de 5730,4 keV alimenta el nivel de 2880,7 keV, que se identifica con el estado 3− observado en los experimentos de dispersión inelástica con partículas cargadas. El nivel decae predominantemente por la cascada de rayos γ de 1445,0-1435,7 keV a través del primer estado excitado 2+. Se discute la relación entre los estados excitados en las reacciones (p, p′) y (d, p) y los observados en el presente experimento.