Experimental and theoretical studies on nuclear structure aim to describe the observed phenomenology of the atomic nucleus. One of the most useful theoretical tools for the description of nuclear structure is the symmetry between protons and neutrons under the action of the nuclear force. From this symmetry arises the isospin formalism, which describes protons and neutrons as two states of the same particle, the nucleon. Conservation and breaking effects of the so-called isospin symmetry allowed the explanation of several nuclear phenomena and provided a powerful probe for the study of the nuclear force. Mirror nuclei are nuclei that have the number of protons and neutrons exchanged, resulting in an almost identical level scheme for the pair reflecting the similarities in the underlying structure. The measurement of the differences in excitation energy between isospin analogue states could advance the understanding about the structure of nuclei, starting from the f7/2 shell. Transition probabilities of mirror nuclei are, as well, an important instrument to understand how protons and neutrons contribute to the collective behavior of nuclei. In this work, two experiments are reported for the study of isospin symmetries by comparing lifetimes of excited states in nuclei in the mass region A = 50. The first experiment obtained the lifetimes of isospin analogue excited states in the mirror nuclei 47Cr-47V and 49Mn - 49Cr and was performed in the GANIL laboratory, France. The fusion-evaporation reactions that populated excited states in these nuclei were performed using a beam of 36Ar with 115 MeV bombarding a target of 0.55mg/cm2 CaO with a gold backing of 10mg/cm2. The particles emitted during evaporation were detected with the ancillary detectors DIAMANT, NEutron Detector Array - NEDA, and Neutron Wall. The gamma rays depopulating the excited states in these nuclei were detected using the Advanced GAmma Tracking Array - AGATA apparatus. The second experiment obtained the lifetime of the 6 state of the 54Ni nucleus and was performed at the RIKEN Nishina Center laboratory, Japan. In order to populate low spin states in the 54Ni nucleus, a neutron knockout reaction of an exotic beam of 55Ni on a 6mm thickness target of 9Be was performed. The 55Ni beam was produced through the fragmentation of a 78Kr primary beam with 345MeV/u on a production target, consisting in a 7mm thickness of 9Be. The 55Ni beam was separated and selected in the BigRIPS fragment separator using the TOF - Br - delta E method. The detection of gamma rays depopulating the excited states of 54Ni was performed by the Detector Array for Low-Intensity radiation DALI2+ and the identification of the 54Ni produced in the reaction was performed by the ZeroDegree spectrometer. The structure of the nuclei studied in this work was interpreted by comparison to the Large Scale Shell Model with the use of the ANTOINE code and the effective interaction KB3G, which allows the interaction of nucleons in the full fp space and includes the effects of the Coulomb interaction. From the comparison of experimental data and Large Scale Shell Model calculations, it was possible to obtain a value for the effective charges of protons and neutrons.

Os estudos experimentais e teóricos sobre a estrutura nuclear visam descrever a fenomenologia observada do núcleo atômico. Um dos instrumentos teóricos mais úteis para a descrição da estrutura nuclear é a simetria entre prótons e nêutrons sob a ação da força nuclear. Dessa simetria surge o formalismo de isospin, que descreve prótons e nêutrons como dois estados da mesma partícula, o núcleon. Os efeitos de conservação e quebra da chamada simetria de isospin permitiram a explicação de vários fenômenos nucleares e forneceram uma poderosa ponta de prova para o estudo da força nuclear. Os núcleos-espelho são núcleos que têm o número de prótons e nêutrons trocados, resultando num esquema de nível quase idêntico para o par, refletindo as semelhanças na estrutura subjacente. A medição das diferenças de energia de excitação entre estados análogos de isospin pode ajudar no entendimento da estrutura dos núcleos a partir da camada de f7/2. As probabilidades de transição dos núcleos-espelho são também um instrumento importante para compreender como os prótons e os nêutrons contribuem para o comportamento coletivo dos núcleos. Neste trabalho, são descritos dois experimentos para o estudo das simetrias de isospin através da comparação de vidas de estados excitados em núcleos na região de massa A = 50. O primeiro experimento obteve as vidas-médias dos estados excitados análogos nos núcleos-espelho 47Cr - 47V e 49Mn - 49Cr, e foi realizado no laboratório GANIL, França. As reações de fusão-evaporação que popularam estados excitados nesses núcleos foram realizadas usando um feixe de 36Ar com 115,MeV de energia, bombardeando um alvo de 0,55 mg/cm2 de CaO com um backing de ouro de 10 mg/cm2. As partículas emitidas durante a evaporação foram detectadas com os detectores ancilares DIAMANT, NEutron Detector Array - NEDA, e Neutron Wall. Os raios gama que depopulam os estados excitados nesses núcleos foram detectados utilizando o espectrômetro Advanced GAmma Tracking Array - AGATA. O segundo experimento obteve a vida-média do estado 6+ do núcleo 54Ni e foi realizado no laboratório RIKEN Nishina Center, Japão. Para popular estados de baixo spin no núcleo 54Ni foi realizada uma reação de neutron knockout de um feixe exótico de 55Ni sobre um alvo de espessura de 9Be de 6 mm. O feixe 55Ni foi produzido através da fragmentação de um feixe primário de 78 Kr com 345 MeV/u sobre um alvo de produção, consistindo num alvo de 7 mm de espessura de feito de 9Be. O feixe 55Ni foi separado e selecionado no separador de fragmentos BigRIPS usando o método TOF - Br - delta E. A detecção dos raios gama depopulando os estados excitados do 54Ni foi realizada pelo Detector Array for Low-Intensity radiation - DALI2+ e a identificação dos 54Ni produzidos na reação foi realizada pelo espectrômetro ZeroDegree. A estrutura dos núcleos estudados neste trabalho foi interpretada pela comparação com o Modelo de Camadas com a utilização do código ANTOINE e a interação efetiva KB3G, que permite a interação dos núcleons na camada fp e inclui os efeitos da interação Coulombiana. A partir da comparação entre os dados experimentais e os cálculos do Modelo de Camadas, foi possível obter um valor para as cargas efetivas de prótons e nêutrons.