Investigation of the⁹⁶Nb disintegration scheme by means of a high-resolution lithium-ion drift germanium gamma-ray spectrometer

Summary

The decay of the 24 h⁹⁶Nb has been the subject of an extensive investigation in order to obtain more detailed information about the level structure of the even-even nucleus⁹⁶Mo. For such a purpose, a high-resolution lithium-ion drift germanium γ-ray spectrometer has been used. The higher resolution of this γ-ray detector compared to the NaI scintilation spectrometers used in the previous investigations revealed the existence of several previously unreported γ-rays and allowed to measure their energies and intensities with high accuracy. For instance, the composite peak at about 800 keV in the spectrum of the⁹⁶Nb decay was very well resolved in its 779, 811 and 851 keV components. Moreover, from the precision energy measurements of the transitions appearing in the decay of⁹⁶Nb, it could be established that the 459.5, 569.3 and 811 keV γ-rays do not de-excite a single level of the even-even⁹⁶Mo as previously reported, but the 459.5 keV transition de-excites a level at 2438.5 keV, whereas the 569.3 and 811 keV transitions de-excite a 2440.5 keV level. Furthermore, the existence of the second 2⁺ vibrational level at 1499 keV in⁹⁶Mo, excited in the⁹⁶Nb decay, has been shown and the value of the radio cascade/crossover has been measured and found equal to 2.27±0.55. From the measured value of the cascade/crossover ratio and from the knownɛB(E2)_exp quantity, found by means of Coulomb excitation experiments, theB(E2, 2⁺′→0⁺) _d andB(E2, 2⁺′→2⁺) _d reduced electromagnetic transition rates for the second two plus state have been determined together with the ratioR=(B(E2, 2⁺′→2⁺) _d )/(B(E2, 2⁺′→0⁺) _d ). The results areB(E2, 2⁺′→0⁺) _d ==(0.32±0.08)·10⁻⁵⁰,B(E2, 2⁺′→2⁺) _d =(3±0.95)·10⁻⁴⁹ andR=0.97±0.30. These results support a collective model interpretation for the two 2⁺ levels in question.

Riassunto

Si è studiato con un contatore al litio-germanio il decadimento del⁹⁶Nb 24 h. La migliore risoluzione di questo contatore in confronto a quelli al NaI usati nelle precedenti investìgazioni ha permesso di rivelare diversi raggi γ mai precedentemente trovati e di determinare la loro energia ed intensità con grande precisione. Per esempio si è potuto separare il picco composto a circa 300 keV nello spettro di decadimento del⁹⁶Nb nei suoi tre componenti di 779, 811 e 851 keV. Si è potuto inoltre stabilire dalle accurate misure di energia dei raggi γ che le transizioni di 459.5, 569.3 e 811 keV non diseccitano un unico livello nel nucleo pari-pari⁹⁶Mo, come si supponeva in precedenza, ma invece le due transizioni di 569.3 e 811 keV diseccitano un livello a 2 440.5 keV e la transizione di 459.5 keV un livello a 2 438.5 keV. Si è potuto anche stabilire l’esistenza di un secondo livello 2⁺ a 1 499 keV nel nucleo⁹⁶Mo ed eccitato dal decadimento del⁹⁶Nb. Si è misurato il rapporto « Cascade/Crossover » trovando un valore pari a 2.27±0.55. Da questo valore e dalla conoscenza della quantitàɛB(E2)_exp misurata per mezzo della eccitazione coulombiana si sono potuti determinare i valori delle transizioni elettromagnetiche ridotteB(E2, 2⁺′→0⁺) _d eB(E2, 2⁺′→2⁺) _d per il secondo stato 2⁺ nel nucleo⁹⁶Mo, assieme al rapportoR=B(E2, 2⁺′→2⁺) _d /B(E2, 2⁺′→0⁺) _d . I risultati sonoB(E2, 2⁺′→0⁺) _d =(0.32±0.08)·10⁻⁵⁰,B(E2, 2⁺′→2⁺) _d =(3±0.95)·10⁻⁴⁹ eR=0.97±0.30. Questi risultati rafforzano un’interpretazione di modello collettivo per i due livelli 2⁺ nel nucleo⁹⁶Mo.