Kernstrukturuntersuchungen bis zur Teilchenseparationsschwelle mit der Methode der Kernresonanzfluoreszenz

Die Lebensdauer eines Kernzustands ist eine essenzielle Messgröße der Kernstrukturphysik und mit der Übergangswahrscheinlichkeit verknüpft. Werden diese Größen systematisch in Abhängigkeit von der Protonen- und Neutronenzahl betrachtet, so können sie Aufschluss über das Verhalten der Kernstruktur geben. In dieser Arbeit werden zwei verschiedene Experimente diskutiert. Der Verlauf der Übergangswahrscheinlichkeit des ersten angeregten Zustands zum Grundzustand von Kernen mit gerader Anzahl an Neutronen entlang der Zinnisotopenkette ist nicht zu Gänze verstanden. Es liegen Diskrepanzen zwischen experimentellen Daten vor sowie unterschiedliche Vorhersagen theoretischer Modelle. Die Methode der Kernresonanzfluoreszenz bietet die Möglichkeit die Übergangswahrscheinlichkeit quasi modellunabhänig zu messen. Daher wird zum einen in dieser Arbeit das Zerfallsverhalten des ersten 2⁺-Zustands in ¹¹²Sn mit dieser Methode vermessen. Bei der Analyse wurden insbesondere systematische Effekte betrachtet. Es wurde die Übergangstärke des ersten angeregten Zustands von ¹¹²Sn zu B(E2; 0⁺ → 2⁺)= 0.214(11)e²b² bestimmt. Ebenfalls wurden Indizien für einen möglichen Unterschalenabschluss entlang der Zinnisotopenkette diskutiert. Atomkerne am Quantenformphasenübergang, bei dem die Kerngestalt von einer Sphäre zu einem axial deformierten Rotor übergeht, sind zum Verständnis der Kernstruktur wichtig. Hier ist oftmals der niedrigliegende Bereich der photonuklea- ren Antwort gut bekannt und verstanden. In dieser Arbeit wird daher zum anderen die photonukleare Antwort von einem Atomkern am Quantenformphasenübergang, ¹⁵⁴Gd, erstmals von mittleren Energien bis zur Teilchenseparationsschwelle untersucht. Es konnten keine signifikanten Unterschiede von experimentellen Daten zum statistischen Modell beobachtet werden, wodurch eine Pygmy-Dipol-Resonanz in 154Gd nicht bestätigt werden kann. Eine genaue Kenntnis des Photonenflusses ist ein essenzieller Bestandteil der Analyse eines Kernresonanzfluoreszenzexperiments. Daher wurde weiterhin ein Aufbau zur Überwachung des Photonenflusses am Darmstadt High Intensity Photon Setup mittels des photoneninduzierten Aufbruchs von Deuterium entwickelt. In dieser Arbeit werden sowohl der Aufbau als auch erste experimentelle Befunde und Optimierungsmöglichkeiten diskutiert