Multiparticle emission in the decay of Ar 31

Abstract

A multihit capacity setup was used to study the decay of the dripline nucleus 31Ar, produced at the ISOLDE facility at CERN. A spectroscopic analysis of the β-delayed three-proton decay of 31Ar is presented for the first time together with a quantitative analysis of the β-delayed 2pγ decay. A new method for determination of the spin of low-lying levels in the βp daughter 30S using proton-proton angular correlations is presented and used to determine that the spin of the 5.2-MeV level is most likely 3+ with 4+ also possible. The half-life of 31Ar is found to be 15.1(3) ms. An improved analysis of the Fermi β strength including the β3p-decay mode gives a total measured branching ratio of 3.60(44)%, which is lower than the theoretical value found to be 4.24(43)%. Finally, a previously unidentified γ transition from the isobaric analog state in the decay of 33Ar has been found. © 2014 American Physical Society.

Se utilizó una configuración de capacidad de impactos múltiples para estudiar la descomposición del núcleo de la línea de goteo 31Ar, producido en las instalaciones de ISOLDE en el CERN. Se presenta por primera vez un análisis espectroscópico de la desintegración beta de tres protones de 31Ar junto con un análisis cuantitativo de la desintegración beta de dos protones gamma. Se presenta un nuevo método para la determinación del espín de niveles bajos en el 30S beta-protón-hija utilizando correlaciones angulares protón-protón y se utiliza para el nivel a 5,2 MeV, que resulta ser 3+ o 4+ nivel, con los datos apuntando hacia el 3+. La vida media de 31Ar es de 15,1 (3) ms. Un análisis mejorado de la fuerza beta de Fermi da una ramificación medida total para la desintegración beta-3p de 3.60 (44)%, que es menor que el valor teórico encontrado en 4.24 (43)%. Finalmente, se muestran las transiciones gamma más fuertes en la desintegración de 33Ar, incluida una línea en 4734 (3) keV asociada a la desintegración de la IAS, que no se ha identificado previamente.