Nghiên cứu cấu trúc hạt nhân thực nghiệm nhằm thu thập, tìm kiếm và cung cấp các bằng chứng về tính chất và cấu trúc của các hạt nhân, góp phần kiểm chứng và hiệu chỉnh các mẫu cấu trúc hạt nhân, là công việc quan trọng trong vật lý hạt nhân thực nghiệm. Bên cạnh đó, các số liệu thực nghiệm trong nghiên cứu cấu trúc hạt nhân còn góp phần phát triển công nghệ và ứng dụng kỹ thuật hạt nhân phục vụ mục đích năng lượng. Vì vậy, nhiều trung tâm nghiên cứu lớn trên thế giới như Dubna, Cern, J-PARC,. đã và đang triể n khai nghiên cứu cấu trúc hạt nhân bằng thực nghiệm trên nhiều thiết bị nghiên cứu lớn. Nghiên cứu thực nghiệ m về số liệu phân rã gamma nối tầng dựa trên phả n ứng bắt nơtron ngoài việc góp phần làm sáng tỏ cấu trúc hạt nhân, còn là những số liệu quan trọng trong thiết kế các lò phản ứng hạt nhân, che chắn an toàn bức xạ. Các số liệu này chỉ có thể thu được từ các phép đo bức xạ gamma do hạt nhân bị kích thích phát ra. Tuy nhiên, việc loại trừ phông của trường bức xạ gamma, loại trừ ảnh hưởng của quá trình tán xạ compton vẫn là các vấn đề chưa được xử lý triệt để nếu sử dụng các hệ đo một đetectơ giảm phông tốt. Phương pháp trùng phùng gamma – gamma là phương pháp ghi đo được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng, với phương pháp trùng phùng ghi đo sự kiện – sự kiện và việc xử lý phổ theo phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng đã tách ra các dịch chuyển nối tầng hai gamma với độ chính xác cao hơn các phương pháp khác. Sự thành công của phương pháp thể hiện qua việc đóng góp số liệu mới vào nghiên cứu cấu trúc hạt nhân, đáng kể nhất là các công trình c ủa nhóm tác giả 8 tại Nga, trong gần 20 năm nghiên cứu có khoảng 40 hạt nhân biến dạng đã được công bố. Các phát triển tiếp theo của phương pháp đã được một số phòng thí nghiệ m lớn ở một số nước như Hungary, Tiệp Khắc, Mỹ, Nhật, . triển khai. Tại Việt Nam, đến cuối năm 2008 phương pháp trùng phùng gamma – gamma đã được triển khai khá hoàn chỉnh. Hệ trùng phùng gamma – gamma được lắp đặt tại KS3 của LPUHNDL. Tuy nhiên, do hạn chế về khâu lắp ráp mạch trong nước ở phần giao diện nên hệ đo hoạt động có khi không ổn định, tốc độ ghi đo của hệ chậm. Phương pháp thiết lập các tham số cho hệ đo còn mang tính kinh nghiệm, chưa thành quy trình cụ thể chọn lựa tham số. Không gian bố trí thí nghiệm tại KS3 còn giới hạn và chưa tính đến các yếu tố đảm bảo an toàn bức xạ. Các hạt nhân 49 Ti, 52 V, 59 Ni nằm trong nhóm hạt nhân trung bình và được nghiên cứu từ khá sớm trên thế giới. Tuy nhiên, các tổng kết về số liệu của những hạt nhân này trong thư viện cho thấy còn thiếu nhiều thông tin như spin, độ chẵn lẻ ở các mức năng lượng lớn hơn 2 MeV. Mặt khác đây là những hạt nhân liên quan đến vật liệu dùng trong thiết kế lò phản ứng hạt nhân, do đó nghiên cứu phản ứng bắt nơtron của các hạt nhân này là cần thiết đối với các nước đang phát triển năng lượng hạt nhân như Việt Nam. Luận án gồm các mục tiêu sau: 1) Nghiên cứu thực nghiệm phân rã gamma nối tầng của các hạt nhân 49 Ti, 52 V và 59 Ni trong phản ứng bắt nơtron nhiệt bằng phương pháp đo trùng phùng gamma – gamma; 2) Đánh giá số liệu thực nghiệm theo mẫu đơn hạt;