ARGUMENTS EXPERIMENTAUX

Les arguments expérimentaux qui permettent de proposer les niveaux,sont donnés par les familles de coïncidences, des comUinaisons de Ritz, les intensités des gammas et les me- suresde probahllités réduites de transitions.

'^^'tsns-ités des gammas et combinaisons de Ritz.

Les familles de coïncidences données ci-dessous sont extraites des tableaux IV.B.6 ; 7 ; 8 et 9 : 199 Pb 977.3 1012.4 439.4 423.4 388.6 301.4 197 Pb 1005.5 1081.9 556.6 531.6 454.3 32.5 57.4 195 Pb 969.5 586.4 581.4 193 Pb 881.3 520.5 199 . V .

Pour le Pb, trois coïncidences Y~Y impliquées par la notation, ne sont pas vues. Cette absence s'explique probablement par la faible intensité des raies associées au *^^Pb lors de la mesure de coïncidence.

i) Comme la coïncidence entre les raies de 977.3keV et de 439.4keV n'est vue que sur la bande prise sur le gamma de 439.4keV, elle est incertaine.

De plus, aucune transition peuplant le niveau à 1417keV n'est trouvée, celui-ci est donc douteux . Il est donné à la figure IV.C.l en trait interrompu.

ii) Les coïncidences entre les raies de (1012.4keV, 388.6keV) et de (1012.4keV, 301.4keV) ne sont pas observées. Les combinaisons de Ritz données ci-dessous et la coïncidence entre les gammas de (388.6keV et 301.4keV) justifiait le niveau â 1012.4keV.

1012.4 + 388.6 ) 977.3 + 423.4 )

L'ordre des transitions dans les cascades est fixé en considérant l'intensité rela­ tive des gammas.

b) Les probabilités réduites de transitions.

Les périodes mesurées sur les transitions de 556,6keV (T]/2“^70ns±60ns) dans le gur les transitions de 586,4keV et de 581.4keV (Tj^2 ^ 4ys) dans le sont attri­ buées au niveau 21/2“.

i)

197,

Dans le Pb, cette attribution est adoptée en raison des coïncidences Y“Y » celles-ci montrent que le niveau 21/2“ se désexcite par deux transitions (21/2“ -> 19/2"'' de 57.4keV et 21/2“ 21/2^ de 32.5keV).Les valeurs expérimentales des B(E1) sont estimées,

sont comparables aux probabilités réduites des transitions 5“ -»• 4'*' mesurées dans les 200,198,196,194pb ^ gA 72]. 197 200j 198j 196j 194, Pb : B(E1 21/2“ 21/2+) B(E1 21/2“ -i- 19/2+) Pb ; B(E1 5“ -»■ 4+) = (4. Pb : B(E1 5- 4+) = (1. Pb : B(E1 5“ ->■ 4+) = (1. Pb : B (El 5“ ->• 4+) > 3.8 e2fm^ D“6 e^fm^ 3“^ e^fm^ ••N 195„,. Il) Pb. 195

Dans le Pb, la courbe de décroissance de la transition de 586.4keV ne montre pas de composante prompte par rapport à la réaction, une faible composante prompte est trouvée pour la raie de 581.4keV, nous en concluons que la période longue se situe sur le niveau à

1556keV. Ce niveau se désexcite par deux transitions : une transition 21/2“ ->■ M/2'^ de 586.4keV vraisemblablement de multipolarité M2, et une transition 21/2“ 21/2'*' de 5keV. Nous estimons les valeurs expérimentales des probabilités réduites de ces deux transitions, les B(E1) et B(M2) sont comparables aux valeurs trouvées ci-dessus et au chapitre III.B.

B(M2 ; 21/2“ 17/2+) < 4.5 10“2 )^£m^ 2MpC B(E1 ; 21/2“ ■> 21/2'^) < 2.5 10“6 e^fm^

D. NIVEAUX 3212*, 29/2'*'. 29/2“, 27/2“ et 25/2“.

• ^ 199 197 195

Cette partie de 1 exposé concerne les Pb, Pb et Pb. Avant de présenter l'évolution des différents niveaux, il convient de noter quelques remarques sur les schémas de niveaux de la figure IV.C.l.

Les transitions 33/2+ 29/2+ n'étant pas vues, les niveaux 33/2+ sont figurés en traits interrompus , leur énergie n'étant pas précisément connue.

Dans le Pb, l'ordre de aucceaaion des transitions de 80.9keV et de 88.2k.eV n'est pas fixé, il en résulte une incertitude de 8keV sur l'énergie du niveau 27/2~. Pour la sim­ plicité de l'exposé, nous adoptons arbitrairement l'ordre porté à la figure IV.C.J.

197

Deux hypothèses existent pour les niveaux du . Pb, Dans la discussion, nous nous référons habituellement à 1'hypothèse a. Les deux possibilités sont discutées au paragraphe D.2.

1. EVOLUTION_pES_NIVEAUX__(tablea^ .

Tout comme lors de l'exposé de la partie de basse énergie, nous trouvons des simili­ tudes de comportement entre les niveaux des isotopes de masse paire et des niveaux des isotopes de masse impaire.

206

L'énergie et l'évolution de ces niveaux sont semblables. En partant du Pb, leur énergie décroit, cette diminution étant moins sensible dans les isotopes les plus légers. La position relative des niveaux 33/2'*’ et 29/2'*' (12"'' et lO’*’) n'est pas connue, mais la diffé­ rence entre leurs énergies n'est pas grande, dans le 197pb (198pt,) une valeur maximale de l'énergie de la transition 33/2'*' ->■ 29/2'*' (12"'' lO'*') d'environ 80keV peut être donnée.

La période du niveau 33/2'* est mesurée dans les ^ ®^Pb et ^^^Pb, cette vie moyenne, comme celle du niveau 12+ croît du 200pb au 194pb.

b) lliveaus:29/2 et 9 , niveau 27/2 .

Une mime analogie est trouvée entre les niveaux 29/2 et 9 , leur énergie, relative­ ment constante du 200pb au '^^Pb, croît ensuite faiblement. Il en résulte une diminution de l'énergie des transitions 10+ 9" et 29/2+ 29/2". Dans le '92pb, l'énergie de la transition 10+ -> 9 est telle que la transition lO'*’ ->■ 8+ de 64 keV devient compétitive et qu'elle est observée [CR75]. Dans le 195pb, une transition de multipolarité El 29/2'* 27/2 apparait lors de la décroissance du niveau 29/2” (hypothèse a).

Cette différence de comportement entre les isotopes de masse paire et impaire s'explique si on admet que les niveaux 8" (non vus) et 27/2” sont semblables. De ce point de vue, les transitions équivalentes sont 10+->8” (multipolarité M2) et 29/2'*' ->■ 27/2” (multi­ polarité El). La transition M2 peu prbbable a peu de chance d'être observée.

o) Niveaux 2S/2~ et 7~.

Ces deux niveaux sont proches du niveau 29/2” ou du niveau 9“. Dans les isotopes de masse paire la période du niveau 9” est mesurable. Elle est de 480ns dans le 200pb et elle diminue ensuite pour valoir 15ns dans le 194pb.

Dans les isotopes de masse impaire, une situation différente est rencontrées dans chaque isotope, ces différences sont dues à la position relative des niveaux 29/2” et 27/2”. Dans le 199pb, H. Helppi et al. observent une longue période (T, T; lOys) qu'ils attribuent au niveau 29/2” (la transition 29/2” 25/2” n'est pas observée dans cet isotope). Ceci im­ plique que le niveau 27/2” se trouve à plus haute énergie que le niveau 29/2”. Dans le cas contraire une période de lOps serait difficilement compréhensible car le niveau 29/2“ pourrait se désexciter par une cascade de transitions Ml 29/2” -> 27/2” ->• 25/2”.

Cette situation est observée dans le Pb et nous n'avons pas trouvé de période mesurable sur les niveaux 29/2” et 27/2”. Dans le 195pb, les deux cascades

29/2+ ->• 29/2” -> 25/2” et 29/2+ -»• 27/2” -»■ 25/2” (hypothèse a) sont trouvées, nous n'avons pas vu de transition 29/2“ •> 27/2”.

La décroissance des niveaux 25l2~ et 7” est comparable, ils peuplent les niveaux simi­ laires 21/2“ et 5“. L'énergie de ces transitions croît du ^^*^Pb au (de 245.2keV dans le 200pb à 420.6keV dans le -^9^Pb, et de 372.4keV dans le J^^Pb à 404 . 7keV dans le J 9^Pb) .

2. ARGUMENTS EXPERIMENTAUX.

Nous séparons l'exposé des arguments expérimentaux en deux parties , Le niveau 33/2'*' particulièrement important des ^®^Pb et ^95pb,est discuté au paragraphe 3.

Les arguments utilisés sont différents pour chaque isotope en raison de la vie moyenne, plus ou moins longue,de certains niveaux.

i) ¹⁹⁹Fb

Le niveau 21/2” n'a pas de période longue. Les coïncidences vues sur la transition de 372.4keV et l'intensité relative des différents garamas suffisent à montrer l'existence du niveau 25/2” à 2075 keV. Par contre, la transition de 829.9keV ne peut être située dans la cascade à l'aide de coïncidences en raison de la vie moyenne longue du niveau 29/2” (nous ne disposons pas de mesure de coïncidences retardées dans cet isotope). Sa position est choisie en accord avec l'intensité de ce gamma.

ii) ¹⁹⁷Pb :

Les transitions de 606.7keV et de 386keV sont placées â l'aide de coïncidences Y“Y retardées, celles-ci montrent que ces transitions sont situées au-dessus du niveau 21/2“ isomérique.

De plus, les mesures de type R.N.R. montrent que les transitions de 80.9keV et de 88.2’tceV sont en coïncidences promptes avec les raies de 606.7keV et de 386keV.Ces relations sont traduites par la famille suivante ;

386 --- 80.9 --- 88.2 --- 606.7

Les positions relatives des transitions de 386 keV et de 606.7keV sont fixées en considérant la variation de l'intensité des gammas avec l'énergie des ions incidents.

Les transitions de 80.9keV et de 88.2keV sont placées en tenant compte de la faible différence d'énergie attendue entre les niveaux 29/2” et 25/2”. Leur position ne peut être fixée â l'aide des seuls arguments expérimentaux pour trois raisons :

- Aucun des niveaux 25/2 , 27/2”, 29/2” et 29/2'^ n'a de période mesurable (dans nos expériences).

- Aucune cascade parallèle n'est observée.

- Ces raies sont vues dans des spectres différés par,rapport â la réaction (R.N.R) ce qui, compte tenu des deux remarques ci-dessus, implique que dans ces spectres, l'intensité des transitions de 386 keV de 606.7keV, de 80.9keV et de 88.2keV sont égales.

iii) Le ^^^Pb.

40J.7 424.9 529.4 226.8 - 426.8

Deux hypothèses de schéma sont proposées car les positions relatives des gammas de 401,7keV, de 426.8keV et de 529.4keV ne sont pas clairement déterminées.

b) Multipolarités des transit-ions et aaraatéristiques des niveaux.

Deux types d'arguments expérimentaux sont employés. - Les indications obtenues sur le signe de 1'anisotropie

- Les coefficients de conversion des transitions de 80.9keV et de 88.2keV i) Anisotropie.

Les indications, dont nous disposons sont compatibles avec les solutions adoptées. 1 97

Pb : 606.7keV A2 > 0

Transition 29/2'*' ->■ 29/2“ El non étirée 195„.

- 529.1keV A2 < 0

hypothèse a 29/2-<- 27/2“ El étirée hypothèse b 23/2“ ->■ 21/2“ E2 non étirée - 401.7keV A2 > 0

hypothèse a 25/2“ ->• 21/2“ E2 étirée hypothèse b 29/2+ ->■ 29/2“ El non étirée ii) Les transitions de 80.9 keV et de 88.2 keV du *^^Pb.

197

Les multipolarites des transitions de 80.9keV et de 88.2keV du Pb sont déter­ minées en mesurant à la figure IV.B.6.C ; le rapport de l'intensité du gamma de 88.2 keV et de l'intensité des raies (a., ot„, 3., du Plomb (Iy(88.2)/Ix„p^j) ; le rapport des intensités relatives des gammas de 80.9keV et de 88.2keV.

(lY(80.9keV)/lY(88.2keV)) (Tableau IV.D.l).

Pour montrer la signification de ces grandeurs, il est nécessaire de faire les remarques suivantes ;

Comme le montre la figure IV.B.6 a, les raies Xjj du plomb en coïncidence avec les gammas de 606.7keV et de 386 keV sont essentiellement dues à la conversion de la transition de 88.2keV . Dans jg gag contraire, la raie de 386 keV ne devrait pas être intense étant donnée la faible conversion de la transition de 606.7keV.

lY(88.2keV/ IX[rPb) donne donc une mesure du coefficient de conversion en couche K de la transition de 88.2keV, sa valeur (Tableau IV.D.l) indique une multipolarité Ml.

Nous avons remarqué plus haut que, dans les spectres différés R.N.R, les intensités des transitions sont égales. On peut en déduire que;

Iy (80.9) (1 + (88.2) Iy (88.2) (1 + «t (80.9)

Tableau IV.D.J. * 0 + Oj. (88.2))/O+Cj.(80.9)) Estimations théoriques [B R 68] 88.2 El E2 Ml

El 173 iTÂ Ta

théorie [RH 68] valeur expérimentale

El - 0.5

* Ok (88.2) E2 - 0.5

MI - 12 12.9 ± 5

OÙ Oj. représente le coefficient de conversion totale des transitions.

La mesure du membre de gauche est comparée (tableau IV.D.l) aux estimations théoriques du membre de droite (en prenant comme multipolarité possible des transitions E2, El, Ml).

On en déduit la multipolarité Ml des deux transitions.

a) Différences entre les hypothèses a et b du schéma de niveaux du

Rappelons que l'impossibilité de fixer l'ordre des transitions de 529.1keV,

de 426.8keV et de 401.7keV justifie l'existence de ces deux hypothèses. Cet ordre ne peut être choisi au départ d'extrapolations des énergies des transitions 29/2+ -> 29/2“ et 25/2“ 21/2“, elles sont indifféremment compatibles avec l'énergie des gatnmas de 426.8keV et de 401.7keV.

Dans l'hypothèse a^ nous attribuons à la transition 29/2* 29/2“ l'énergie de 426.8keV et à la transition 25/2“ 21/2“ l'énergie 401.7keV.

Dans l'hypothèse b, le choix inverse est.fait. Dans ce cas, nous introduisons une transition 29/2" -*■ 27/2" non vue (en raison de sa faible énergie),

si

supposée exister, la transition de 124.9 keV doit être de multipolarité M3. Une telle transition devrait être convertie presque totalement, et devrait avoir une période partielle longue

(Ti/2 ^ 1 à 10s estimation Weisskopf [CL67]). Elle ne pourrait donc pas être observée en coïnci­ dence avec la raie de 401.7 keV,