Disszertációmban két, a RIKEN Nishina Center kutatóintézetben végzett, radioaktív ionnyalábos kísérlet eredményeit tárgyalom. A kísérletek során rövid (50 ms és 5 másodperc közti) felezési idej ű izotópokat állítottunk el ő a béta-bomlásuk és a béta-késleltetett részecskekibocsátásuk vizsgálatának céljából. A bomlási paramétereik – mint felezési id ő, bomlási sémák, logft értékek, protonkibocsátási és neutronkibocsátási valószín ségek – további vizsgálatok alá estek magelméleti és/vagy asztrofizikai motivációk okán.

Az első kísérlet során a 70Kr mag béta-bomlását tanulmányoztam. A kísérletet a RIKEN Nishina Centerben végeztük, ahol egy 78Kr ionokból álló ionnyaláb fragmentációjával hoztuk létre a 70Kr magokat. Három különböző módszerrel sikerült meghatároznom a felezési időt, ami jelentősen pontosabb eredményt adott, mint a korábbi irodalmi adatok. Emellett elsőként mértem meg a protonkibocsátási valószínűséget is, és egy részletes bomlási sémát állítottam fel, amely 10 új nívót és 15 új átmenetet tartalmaz. A béta-bomlás redukált átmeneti valószínűségeinek vizsgálatával információkat szereztünk a 70Kr mag alapállapoti alakjáról, és igazoltuk az úgynevezett pszeudo-SU(4) szimmetria helyreállását az A=70 magok esetén.

Ezt követően a ritkaföldfém-csúcs kialakulását vizsgáltam, szintén a RIKEN Nishina Centerben végrehajtott kísérletünk során, ahol 238U ionnyaláb indukált maghasadásával neutronban gazdag izotópokat hoztunk létre, és azok felezési idejét, valamint béta-késleltetett neutronkibocsátási valószínűségét határoztam meg. Az eredmények jelentős eltéréseket mutattak a korábbi magmodellek jóslataihoz képest, és javaslatokat tettem ezek pontosítására. Az új mérések alapján sikerült csökkenteni a ritkaföldfém-csúcs kialakulásával kapcsolatos bizonytalanságokat, ami hozzájárulhat a jelenség jobb megértéséhez, és megmutattuk, hogy az előfordulási gyakoriságok csupán néhány izotóp bomlási paramétereitől függenek jelentős mértékben.

Munkámmal új, jelentős ismereteket szereztünk a 70Kr mag béta-bomlásáról és a ritkaföldfém-csúcs kialakulásáról, melyek hozzájárulnak a magfizika és az asztrofizikai r-folyamat mélyebb megértéséhez.

In my dissertation, I discuss the results of two radioactive ion beam experiments conducted at the RIKEN Nishina Center. During these experiments, we produced short-lived isotopes (half-lives ranging from 50 ms to 5 seconds) to study their beta decay and beta-delayed particle emission. The decay parameters – such as half-lives, decay schemes, logft values, and probabilities of proton and neutron emission – were further analysed due to nuclear theoretical and/or astrophysical motivations.

In the first experiment, I studied the beta decay of 70Kr. The experiment was conducted at the RIKEN Nishina Center, where the 70Kr nuclei were produced by the fragmentation of a 78Kr ion beam. I have determined the half-life using three different methods, achieving significantly more accurate results than previous literature data. Additionally, I was the first to measure the proton emission probability and constructed a detailed decay scheme that includes 10 new levels and 15 new transitions. By investigating the reduced transition probabilities of the beta decay, we gained insights into the ground-state shape of the 70Kr nucleus and confirmed the restoration of the so-called pseudo-SU(4) symmetry in the A = 70 nuclear system.

Subsequently, I investigated the formation of the rare-earth peak in another experiment conducted at the RIKEN Nishina Center, where neutron-rich isotopes were produced by the beam-induced fission of 238U ions. I have determined their half-lives and beta-delayed neutron emission probabilities. The results showed significant discrepancies compared to previous nuclear model predictions, and I made recommendations for refining these models. Based on the new measurements, we managed to reduce the uncertainties related to the formation of the rare-earth peak, contributing to a better understanding of the phenomenon. Furthermore, we demonstrated that the abundance patterns are significantly influenced by the decay parameters of only a few isotopes.

Through my work, we have acquired new and significant knowledge about the beta decay of 70Kr and the formation of the rare-earth peak, contributing to a deeper understanding of nuclear physics and the astrophysical r-process.