Désexcitation γ de niveaux du 41Ca

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Submitted on 1 Jan 1971

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Désexcitation γ de niveaux du 41Ca

S. Cohen, M. Vergnes, G. Rotbard, G. Ronsin, J. Kalifa

To cite this version:

S. Cohen, M. Vergnes, G. Rotbard, G. Ronsin, J. Kalifa. Désexcitation

γ

de niveaux du 41Ca. Journal

de Physique, 1971, 32 (7), pp.491-497. �10.1051/jphys:01971003207049100�. �jpa-00207103�

DÉSEXCITATION

^03B3

DE NIVEAUX DU 41Ca

S.

COHEN,

^M.

VERGNES,

^G.

ROTBARD,

^{G. RONSIN et J. KALIFA} Institut de

Physique Nucléaire, Orsay

(,Reçu

^le

17 février 1971)

Résumé. ²⁰¹⁴ Le schéma de désexcitation 03B3 des niveaux à 3,200-3,369-3,400-3,495-3,527-3,614- 3,676-3,730-3,845-3,945 ^et 3,976 ^{MeV du 41Ca a été étudié} par coïncidence entre les protons ^et les 03B3 de la réaction 40Ca(d,

p03B3)

^41Ca. L’analyse ^des rapports d’embranchement mesurés permet de pro- poser des spins ^et parités ^{pour certains niveaux :} 9/2 ± (3,2 MeV), 11/2 + (3,369 MeV), 3/2 + (3,495 MeV), 1/2 ± ^ou 3/2 + (3,527 MeV), 3/2 2014 (3,614 MeV), ^{I ~} 5/2 (3,676 MeV), 5/2 + (3,73 MeV), 3/2 ^{2014 ou} 5/2 ± (3,976 MeV). La méthode d’analyse ^{utilisée est discutée et} comparée à des calculs plus ^élaborés.

Abstract. ²⁰¹⁴ The y branching ratios have been measured for 41Ca levels at 3.200-3.369-3.400- 3.495-3.527-3.614-3.676-3.730-3.845-3.945 and 3.976 MeV, by coincidence between protons and 03B3 of the 40Ca(d, p03B3) ^{41Ca reaction.} Analysis of these data permits ^tentative assignements ^for spins ^and parities : 9/2 ± (3.2

MeV), 11/2

⁺ (3.369 MeV), 3/2 ⁺ (3.495

MeV), 1/2 ±

^or 3/2 + (3.527 MeV), 3/2 2014 (3.614 MeV), ^{I ~} 5/2 (3.676 MeV), 5/2 ⁺ (3.73 MeV), 3/2 2014 or 5/2 ± (3.976 MeV). ^The

method is discussed and compared ^{to more} sophisticated calculations.

Classification

Physics Abstracts : 12.10, 12.17

1. Introduction. ^- Les niveaux du

41 Ca

ont été étudiés par de nombreux auteurs, ^en

particulier

par Bockelman et Buechner

[1] puis

par

Belote, Sperduto

et Buechner

[2],

^au moyen de la réaction

(d, p).

D’après

^{le modèle en couches à une}

particule,

^{le coeur}

de

41 Ca

doublement

magique

^{devrait rester inerte et}

l’extra nucléon ^se

placer

^{sur les} orbites 1 f

7/2, 2

p

3/2,

1 f

5/2

^{et 2 p}

1/2.

^En

fait,

^{on observe} des niveaux de

parité positive

^à

2,01, 2,67, 3,40

^et

3,84

^{MeV et un} fractionnement de certains niveaux de

parité négative.

De

plus,

pour de nombreux

niveaux,

^à

3,20, 3,37, 3,49

et

3,52

MeV par

exemple,

^les distributions

angulaires

ne

présentent

pas ^une forme de

stripping.

Plusieurs modèles ont été

proposés

pour ^tenter de rendre compte ^{de la structure}

complexe

^{des niveaux}

du

4lCa.

Les calculs de Gerace et Green

[3],

^considé-

rant des excitations du coeur déformé de

41 Ca,

permet-

tent

d’expliquer

^le fractionnement des états à une

particule

^de

parité négative.

^{Des calculs} pour les états de

parité positive

^ont été effectués par Sartoris et Zamick

[4] qui

supposent ^{une structure}

[(f, p)2 (s, d)-l]

^{et par}

Armigliato

^{et al.}

[5]

^et

Dieperinck

^et

Brussaard

[6], qui

considèrent une structure

plus simple ((f 7/2)2 ^(d 3/2)’’].

L’étude du schéma de désexcitation _y peut apporter,

en

particulier

pour les niveaux dont les distributions

angulaires

n’ont pas ^une forme de

stripping

^en

(d, p),

des

renseignements

^{sur les moments}

angulaires, parités

^et structures nucléaires. Une

première

^étude

a été effectuée _par

Gruppelaar

^et

Spilling [7]

^au moyen de la capture radiative de neutrons

thermiques.

^Leurs

résultats ont été étendus par Johnson ^et al.

[8] qui,

utilisant la réaction

4°Ca(d, py) 4lCa,

^ont

proposé

des

spins

^et

parités

pour ^une dizaine de niveaux.

La

présente

^{étude a}

permis

^de

préciser

^{le schéma}

de désexcitation _y des niveaux à

3,200, 3,369, 3,400, 3,495, 3,527, 3,614, 3,676, 3,730, 3,845, 3,945

^et

3,976

^{MeV du}

4lCa.

A

partir

^des rapports ^d’embran- chement mesurés et de vies _moyennes

semi-empiri-

ques déduites de l’étude de Skorka et al.

[9]

^des

spins

et

parités

^{ont été}

proposés

pour certains de ces ni-

veaux. Pour les niveaux de

parité positive,

des calculs de

probabilités

^de transition ont été effectués en uti- lisant les fonctions d’onde

d’Armigliato

^{et al.}

II.

Dispositif expérimental.

^{- L’étude de la désex-}

citation _y des niveaux de

41 Ca

^a été

entreprise

^en

détectant les _y en coïncidence avec les protons ^{de la} réaction

41 Ca(d, py) ^4lCa.

Le faisceau de deutons de l’accélérateur Van de Graaff de 4 MV

d’Orsay

a été utilisé _pour bombarder une cible de calcium naturel 1

( 9 6 , 9 % de 4 ° C a ) , autosupportée,

^de

180

Jlg/cm2.

^Les protons ^{ont été}

analysés

par ^un

spectromètre magnétique

^à

180°,

^à double focali- sation et détectés _par une

jonction

^à localisation

[10].

^La résolution en

énergie

de l’ensemble spec-

tromètre-j onction

^{était de 30 keV dans les conditions}

de

l’expérience

^et

permettait

^de

séparer,

^totalement

ou

partiellement,

^les niveaux étudiés. En raison de la

plage

^en

énergie

limitée du

système, l’expérience

^a

dû être effectuée par groupes de 3 à 5 niveaux selon les cas.

Les _y étaient détectés _par un cristal

INa(T 1),

de 4" x

4", placé

^à

1,05

^{cm du}

point d’impact

^du

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01971003207049100

492

FIG. 1. ^- Spectre ^des protons observés pour différentes valeurs du champ magnétique ^du spectromètre.

faisceau sur la cible.

L’angle

^{solide était voisin de}

2 7T

sr(5,05 sr)

^{et la} résolution en

énergie

^de

8,3 %

pour le y de 661 keV du

l37CS.

Un cristal

plus petit (1,5"

^x

1")

^a été utilisé _pour l’étude de la

partie

de basse

énergie

^du spectre y pour les niveaux

10,

¹¹

et 12 et pour ^une tentative de détermination de la vie moyenne du niveau 11.

L’électronique

^{utilisée est décrite de}

façon plus

détaillée _par ailleurs

[11].

La résolution en temps des coïncidences protons-y était de 60 ns

(largeur

à la

base).

^Une

analyse

bi-dimensionnelle

permettait d’aiguiller

^les spectres y, de 128 _canaux, dans _{32 grou-} pes

correspondant

^aux protons. ^Un stabilisateur

analogique

^{réduisait la} dérive des spectres y à un peu moins de 1

%

^{dans le cas le}

plus

défavorable. Un circuit

d’anti-empilement,

^{mis au}

point

^au

laboratoire,

a

permis

d’améliorer la forme des spectres y ^au fort taux de comptage ^utilisé

( N IO’y/s).

IIT. Méthode

d’analyse.

^{- 111.1} DÉTERMINATION

DES RAPPORTS D’EMBRANCHEMENT. - Un

étalonnage

en

énergie

^a

permis

d’identifier les différentes tran- sitions entre niveaux du

41 Ca. (L’énergie

^{exacte des}

niveaux ^a été tirée de Endt et Van der Leun

[12],

leur numérotation est celle de Belote et al.

[2]).

^Les

spectres y

complexes

^{ont été}

décomposés

^{en utilisant}

des spectres ^{de raies}

monoénergétiques

^{et les} rapports d’embranchement déterminés en tenant compte ^de l’efficacité du cristal et des corrections d’addition.

Il a été vérifié dans

chaque

cas, pour les transitions

dominantes,

que les embranchements déterminés sont

compatibles

^{avec les} rapports ^{observés du nom-} bre de _y au nombre de protons alimentant les niveaux.

Il

apparaît

ainsi que l’erreur relative sur les embran- chements peut ^{atteindre 20}

%.

Il n’a pas été ^tenu compte des corrélations

angulaires possibles

^entre

les _{y et} les protons, ^{détectés à un}

angle Op

^{= 30° ou}

50°.

L’angle

^solide y étant voisin de 2 7r _sr, l’erreur commise doit être assez faible.

Young

^{et al.}

[13],

dans des

expériences

^de coïncidence protons-y, pour

un

angle

^solide y

inférieur,

^{ont calculé} que les ^correc- tions dues aux corrélations sont

toujours

inférieures

à10%.

FIG. 2. ^- Spectres y correspondant ^{à la} désexcitation de certains des niveaux étudiés.

TIT . 2 INTERPRÉTATION DES RAPPORTS. ^- Les rap- ports d’embranche0153ent _y

dépendent

^de

façon

^très sensible des moments

angulaires, parités, énergies

et structures des différents niveaux. L’estimation

théorique

^la

plus simple

^des

probabilités

de transi-

tion-probabilité Pw

^de

Weisskopf -

^{est en}

général,

en raison même des

approximations faites,

^{en assez} mauvais accord avec les résultats

expérimentaux.

Le désaccord peut ^être caractérisé _{par la} valeur du

rapport M 12

⁼

PexplPw.

^L’étude

systématique

par Skorka et al.

[9]

^{de résultats}

expérimentaux

^obtenus

pour des transitions _y dans les noyaux de A 40 leur ^a

permis

^{de tracer la} distribution des valeurs de

1 M 12

pour

chaque multipolarité

^et d’en déduire des valeurs moyennes

1 M12

> ^et les écarts types par rapport ^{à ces valeurs.}

L’analyse

^des rapports ^d’em-

branchement a été effectuée ^en supposant que les résultats de Skorka sont valables _{pour le}

4lCa.

Les rapports

expérimentaux

^{ont été}

comparés

^aux rap- ports ^{obtenus en utilisant les}

probabilités

^semi-

empiriques PS.E = Pw X 1 M 12 >,

^{fonctions seu-}

lement de

l’énergie

^{et du} type de la transition. Cette

analyse, simple

^{et ne tenant} pas compte ^{de la struc-}

ture des

niveaux,

permet

cependant

^{de limiter les}

valeurs

possibles

pour le ^moment

angulaire

^{1 et la}

parité

^{rc du niveau étudié. Dans des cas}

favorables,

il est

possible,

^en recoupant ^{ces résultats avec d’autres} données telles _que la valeur du moment orbital trans- féré _par

exemple,

^de proposer des valeurs _{pour 1} et n.

Fm. 3. ^- Schéma de désexcitation des niveaux du 4lCa.

Les rapports d’embranchement déterminés au cours du présent

travail et les spins ^et parités proposés ^sont indiqués, ^ainsi que les valeurs des spins ^et parités déterminées ou proposées

précédemment.

IV.

Analyse

des résultats. ^- Les spectres ^de pro- tons obtenus au cours des _mesures,

correspondant

à des valeurs différentes du

champ magnétique

^du

spectromètre,

^sont réunis dans la

figure

^{1. Les} spectresy

correspondant

^{à la} désexcitation de différents niveaux étudiés sont réunis dans la

figure

^{2. La}

figure

^{3 résume}

les rapports d’embranchement

(ou

^des limites de ces

rapports)

déterminés au cours de la

présente

^étude.

IV.I NIVEAUX 10 ET 11

(3,2

^ET

3,369 MeV). -

Pour les deux

niveaux,

l’exictence d’une tran-ition

importante

^{vers le} niveau fondamental et l’absence

(,

¹⁰

%)

d’embranchement vers les niveaux 1 et

2,

permettent d’éliminer

I,

^{n =}

1/2,

± ^et

3/2,

^{+. Le} spectre y

correspondant

^{au niveau 11 fait}

apparaître

une transition très nette de

168 ±

^{4 keV vers le}

niveau 10

(voir figure 4),

^{mise en évidence}

également

par Johnson ^et al. Différentes méthodes de calcul permettent ^de déterminer un rapport d’embranche- ment.

L’existence d’un embranchement aussi

important

vers le niveau 10 en

compétition

^{avec une transition}

d’énergie vingt

^fois

plus

^{élevée vers le}

fondamental,

permet d’éliminer

I,

^{n =}

3/2 -, 5/2 ±, 7/2

±,

9/2 ±

^et

11/2 - auxquels correspondrait

^{une tran-}

sition très

rapide E l,

^{M 1 ou E 2 vers le} fondamental.

FIG. 4a. ^- Partie de haute énergie (E gi ⁵⁰⁰ keV) ^du spectre y du niveau 11.

b. ^- Partie de basse énergie (E ⁵⁰⁰ keV) ^des spectres y

correspondant ^{à la} désexcitation des niveaux 11 et 12. La tran- sition de 168 keV, ^absente dans ^le spectre y du niveau 12 corres-

pond ^{bien à la} désexcitation du niveau 11. Un pic correspondant

à la saturation de l’amplificateur apparaît ^{dans les derniers}

canaux des spectres.

Une tentative de détermination de la vie moyenne du niveau 11 a été

effectuée,

par coïncidence entre les protons ^{et le} rayonnement ^de 168 keV. La limite

supérieure

^{obtenue : T}

1/2

2,5 ns, permet ^d’éli- miner pour la transition de 168 keV toute

multipo-

larité autre

que E

^{1 ou M 1. La} différence AI entre les

spins

^des niveaux 10 et 11 est donc inférieure ou

égale

494

à 1.

D’après

les résultats de Johnson et al. en corré- lations

angulaires

^le

spin

^{du niveau 10 est inférieur}

ou

égal

^à

9/2.

^Le

spin

^{du niveau 11 est} donc inférieur

ou

égal

^à

11/2.

L’ensemble des résultats conduit donc à proposer

Il

⁼

11/2,

⁺ pour le niveau 11 ^et

I,

n ⁼

9/2,

^± pour le niveau 10. Les vies _moyennes

semi-empiriques

^{calculées dans ces} conditions _pour les deux transitions désexcitant le niveau 11

sont

pratiquement égales,

^{en très bon accord avec}

le rapport d’embranchement déterminé.

Une mesure du temps ^{de vie du niveau}

10,

par la méthode d’atténuation de l’effet

Doppler,

^faite par Laurent et al.

[16]: ’r:

^{= 27 ± 24 x}

^10-15

^{s n’est}

pas ^en mauvais accord avec la vie moyenne semi-

empirique i(E 1

^ou

M 1) z

^{15 x 10 -15 s.}

IV. 2 NIVEAU 12

(3 . 4 MeV). - Ce ^niveau,

^dont

le

spin

^{et la}

parité

^{sont connus}

(1/2, +),

^{se désexcite}

essentiellement _par une cascade 12 --> 1 ou 2.

Grup- pelaar

^{et al.}

[7]

^ont

montré,

^{en utilisant un détecteur}

Ge(Li),

que la transition de

1,4

MeV s’effectue à 100

%

^{vers le niveau 2. Nos résultats} permettent ^de fixer une limite

supérieure

^{de 6}

%

pour ^un éventuel embranchement 12 -+ 3. En se basant

uniquement

^sur

les

probabilités semi-empiriques,

des transitions E 1

vers les niveaux

1(3/2 -)

^et

3(3/2 -) pourraient

^entrer

en

compétition

^{avec la} transition M 1 vers le niveau 2.

L’absence de telles transitions peut

s’expliquer

^par

la structure des niveaux : alors _que la composante

[(1 f 7/2)2

^{(2 s}

1/2) - lJ

relativement

importante [4]

dans la fonction d’onde du niveau 12 permet

une transition d’une

particule

^{vers le niveau} 2, ^essen- tiellement de structure

[(l

^f

7/2)2 (1 d3/2)-’],

^une

transition vers les niveaux 1 et 3 de structure

[3] : a(2

p

3/2)3/2 - + P(3 p, 2 t)3/2 -

⁺

^y(5 p, 4 t)3/2 - ^impli-

que ^un

important

ralentissement.

IV. 3 NIVEAUX 13 ET 14

(3,495

^ET

3,527 MeV). -

Bien que les

pics

^de protons

correspondant

^{à la for-}

mation de ces deux niveaux ne soient _pas

complè-

tement

séparés

par le

spectromètre magnétique (voir Fig. 1),

^{il est}

possible

^en éliminant la zone de recou- vrement d’obtenir des spectres y purs

correspondant

à la désexcitation de chacun de ces deux niveaux.

Ces spectres ^ont une assez

grande

ressemblance et un examen

rapide

permet ^de conclure à l’absence de transition directe vers le niveau fondamental à une

désexcitation dominante par cascade vers les niveaux 1

ou 2 et à la

présence

^d’une transition non

négligeable

de

2,6

MeV. Cette dernière peut ^être

expliquée,

^du

moins ^en

partie,

par la

présence

^{entre les raies de} protons

correspondant

^aux niveaux 13 et 14 d’un

pic parasite

^{provenant de} la réaction

44 Ca(d, p) ^45Ca.

L’énergie

^{du niveau} ainsi formé est

précisément

^de

2,6

^MeV.

Il est

possible,

^{en se basant sur ces}

résultats,

^d’éli-

miner toutes les valeurs autres que I, n ⁼

1/2,

⁺

et

3/2,

⁺ pour chacun des niveaux 13 et 14. L’un

au moins des deux niveaux est

peuplé

^{assez fortement}

par les réactions de

pick-up

d’un neutron, ^{la valeur}

proposée

pour le ^moment orbital transféré étant

[14] ln

^{= 3 en}

(3He, oc)

^et

[15] ln

^{= 2 en}

(d, t) et (p, d).

Cette dernière

valeur, compatible

^{avec nos}

résultats,

conduirait à attribuer à l’un des deux niveaux un

spin 3/2, parité

^{+ et une fonction d’onde contenant}

une

importante

composante

[(7/2)2 ^(d 3/2)

^La

résolution du détecteur _y ne permet pas de

séparer

les _y

qui

transitent par les niveaux 1 ou 2

(1 943

^et

2 010

keV). Cependant,

pour les spectres des niveaux 13 et 14 mesurés

simultanément,

^une

comparaison

des

énergies

^des

pics suggère

que le niveau 13 se

désexcite

principalement

^{vers le niveau}

2,

alors que le niveau 14 se désexcite

principalement

^{vers le}

niveau 1. Il est alors

raisonnable,

compte ^{tenu des}

structures des niveaux 1 et 2

(voir paragraphe IV.2),

d’identifier le niveau 13 au niveau observé en réactions de

pick-up

^{et de} proposer ^un

spin 3/2, parité

^+.

Il n’est pas

possible

^de

préciser davantage

^{en ce}

qui

concerne le niveau 14 : 1, n ⁼

1/2

^{± ou}

3/2

^+.

IV.4 NIVEAU 15

(3,614 MeV). - Les

rapports d’embranchement mesurés

(voir Fig. 3)

^{sont en bon}

accord avec I, ^{rc =}

3/2, - proposé

par Johnson ^et al _pour ce niveau. Il est intéressant de comparer les différentes valeurs obtenues pour la vie moyenne du niveau en

multipliant,

pour

chaque transition,

la vie _moyenne

semi-empirique

^{par le} rapport ^d’em- branchement mesuré

(Tableau I).

^{L’accord est bon}

entre les différentes valeurs et avec la valeur

expé-

rimentale de 22 ± 13 fs établie par Laurent ^et al.

[16].

TABLEAU 1

IV. 5 NIVEAU 16

(3,676 MeV). -

L’existence d’une transition dominante vers le niveau fondamental

et l’absence

( 6 %)

d’embranchement vers les niveaux 1 ou

2,

conduisent à éliminer

Il

⁼

1/2

^±

et

3/2

^{+ et à} considérer le

spin 3/2 -

^{comme extrê-}

mement

improbable.

^{On a donc} pour ^ce niveau : I >

5/2.

^{Les résultats}

expérimentaux

^ne permettent pas de

préciser davantage

^{la nature de ce}

niveau, qui pourrait correspondre

^{au niveau à}

3,675

^MeV du

4lSc. (/, 7T

⁼

7/2, -

^ou

5/2, ±).

IV. 6 NIVEAU 17

(3,73 MeV). -

^Les

pics

^les

plus importants

^du spectre y

correspondent

^{à une transition}

directe vers le niveau fondamental et à deux cascades

importantes :

17 ---> 4 ^ou 5 --+ 0 et 17 --+ 1 ou 2 --+ 0.

Il est

possible

^{de mettre}

également

^{en évidence une}

cascade 17 --Y 8 --> 0 de faible intensité. La

décompo-

sition du spectre y ^et l’étude des intensités des diffé-

rents

pics suggèrent

l’existence d’une transition 17 --> 3 de

1,27 MeV, inséparable

^{sur nos} spectres ^{de celle} de

1,14

^MeV

(17 -->

^{4 ou}

5).

L’existence d’un _y intense de 520

keV, correspond

^à la transition

3 --> 1,

apporte

une preuve

supplémentaire

^{de la cascade}

Seul un

spin 5/2

permet de rendre compte ^des résultats

expérimentaux, malgré

^une difficulté en ce

qui

^concerne la transition 17 ^--+ f. Cette valeur de

spin

^est

compatible

^{avec la}

valeur ln

^{= 2 du moment}

orbital

transféré,

^{mesurée en réactions}

(d, p), (d, t), (He3, li)

^et

(p, d), [2], [14], [15]

^{et nous} permet ^de proposer ^un

spin 5/2, parité

+ pour le niveau

17,

en accord avec Johnson et al. Les vies moyennes calculées pour le niveau 17 à

partir

^{des embranche-}

ments mesurés

(Fig. 3)

^sont

comparées

^{dans le}

tableau II.

TABLEAU II

L’accord entre les différentes valeurs et avec la valeur

expérimentale

^{r = 55 ± 20 fs} déterminée _par Laurent et al.

[16]

^est relativement

bon,

^{sauf en ce}

qui

concerne la transition E 1 vers le niveau fondamental.

Le ralentissement de cette transition peut ^{être faci-} lement

expliqué,

^{au moins}

qualitativement.

^{Si nous}

supposons, ^comme

Armigliato

^{et al. et}

Dieperinck

et

Brussaard,

^{une structure}

[(f 7/2)2 ^(d 3/2) - l]

^pour

les états de

parité positive,

^la transition E 1 vers le niveau fondamental

f 7/2

^est strictement interdite

(f 7/2 -+

^d

3/2).

^{Il en est de même avec une structure}

[(p ^{3/2)2 (s,} d) - 1].

^{Seule une composante}

autorise une transition E 1 vers le niveau fondamental.

Le ralentissement observé peut ^{résulter d’un}

mélange

de

configurations [4].

IV. 7 NIVEAU 19

(3,845 MeV). - Ce

^{niveau n’est}

pas

séparé

^du niveau 18 en protons, mais celui-ci très peu

peuplé

^en

(d, p) n’apporte

pas ^une contri- bution

importante

^au spectre y mesuré. Le

spin

^{et la}

parité

^du niveau 19 sont connus : I ⁼

1/2,

^{rc = +.}

La transition 19 --* 1 ou 2 -> 0 dominante et l’absence de transition vers le niveau fondamental sont en

accord avec cette attribution.

IV . 8 NIVEAU 21

(3,945 MeV).

^{- Ce niveau}

(I = 1/2,

^{oc =}

-)

^se désexcite essentiellement _par

une cascade 21 --> 1 ou

2 -> 0,

^{en accord avec les} résultats

précédents [7], [8].

IV.9 NIVEAU 22

(3,976 MeV). -

^Ce

niveau,

^bien

que faiblement

peuplé

^par rapport ^{au niveau 21}

et très

proche

^en

énergie,

peut ^{en être}

séparé (voir Fig. 1).

^Le spectre y

présente

^une transition

impor-

tante au niveau fondamental et deux cascades

Les rapports d’embranchement mesurés permettent d’éliminer les

spins

^et

parités 1/2 ±, 3/2

+,

7/2 ±

et I >

7/2

^{et de} proposer pour ^ce niveau :

Les vies moyennes

semi-empiriques

^du

niveau,

calculées à

partir

^des rapports d’embranchement pour les différentes

transitions,

^sont

comparées

^dans

le tableau III. La vie moyenne du niveau n’a pas été déterminée

expérimentalement.

TABLEAU III

V. Discussion. ^- Toutes nos conclusions concer- nant les

spins

^et

parités

des niveaux ont été obtenues

en

utilisant,

^{au lieu de}

probabilités théoriques,

^les

probabilités semi-empiriques

^définies

précédemment.

Il est

important

^{de tenter} d’estimer dans

quelle

mesure nos conclusions

dépendent

^{de la structure}

détaillée des niveaux considérés.

En ce

qui

^concerne les niveaux de

parité négative, qui

^{sont décrits}

[3]

^comme des états à une

particule

avec

mélange plus

^{ou moins}

grand

^de

configurations

déformées à

3 p - 2 t

^{et 5} p -

4 t, l’exemple

^du

niveau 15 semble montrer que les

probabilités

^semi-

empiriques

^sont correctes, pour les transitions consi-

dérées,

^{à un facteur 2}

près.

^{Pour le}

premier

^niveau

3/2 -

^à

^1,94

^{MeV, dont la} vie moyenne ^est connue, la

probabilité expérimentale

^{est 4 fois}

plus grande

que la

probabilité semi-empirique.

Ces écarts sont tout à fait raisonnables

d’après

^les

largeurs

^{des dis-}

tributions

de 1 M 12

^{de Skorka et al. et ne devraient}

pas modifier nos

conclusions, qui

^tiennent compte de ces

largeurs.

^{Il est toutefois évident} que pour certains

niveaux,

ayant ^{une structure très}

particulière,

les

probabilités expérimentales

peuvent différer consi- dérablement des

probabilités semi-empiriques.

^C’est

le cas par

exemple [8]

pour le second niveau

3/2 -

à

2,46

^{MeV. Pour} certains de ces niveaux de

parité

496

TABLEAU IV

négative

des calculs de

probabilités

^{de transition}

ont été effectués par Gerace ^et Green

[3]

^{et Johnson}

et al.

[8].

En ce

qui

^{concerne les niveaux de}

parité positive,

on observe un bon accord entre les

probabilités expérimentale

^et

semi-empirique

pour le niveau

3/2

^{+ à}

2,01

^{MeV dont} la vie moyenne ^{est connue.}

L’exemple

^du niveau 17 semble

également

^montrer

que les

probabilités semi-empiriques

^sont

raisonnables, excepté

pour la transition E 1 vers le niveau fonda- mental dont la

probabilité expérimentale

^{est environ}

10 fois

plus

faible que la

probabilité semi-empirique.

Il a été montré au

paragraphe

^{IV.6 que} des modèles

simples,

comme ceux

d’Armigliato

^{et al. ou de Die-}

perinck

^et Brussaard interdiraient

complètemen,

cette transition et

qu’il

serait nécessaire de recourir à un modèle

plus compliqué,

faisant intervenir d’au- tres

configurations,

pour

expliquer

^{la valeur du}

ralentissement observé.

Les

configurations mélangées jouent

^{un rôle essen-}

tiel _pour permettre des transitions strictement inter- dites _{par la} structure même de la

configuration prin- cipale [(f7/2)2 (d3/2)-1].

^Pour des transitions _per- mises de faibles

mélanges

^de

configurations

^{ne de-}

vraient pas

jouer

^{un rôle} trop

important

^{et nous}

avons

utilisé, malgré

^ses insuffisances

évidentes,

^le modèle

d’Armigliato

^{et al.} pour calculer les

proba-

bilités des transitions ^M

2,

^{des niveaux de}

parité positive

^vers le niveau fondamental du

4lCa.

Les résultats sont

comparés

^{à ceux} de calculs

analogues

effectués

[17], [18]

^{en utilisant les} fonctions d’onde de

Dieperinck

^{et Brussaard et aux}

probabilités

^semi-

empiriques,

^{dans le tableau IV. Les}

énergies

^des

niveaux

adoptées

pour les calculs sont celles de

Dieperinck

^et

Brussaard,

^sauf pour les niveaux

9/2

^{+ et}

11/2

^{+ où les calculs ont} été effectués en

utilisant les

énergies

des niveaux 10 et 11. Les fonc- tions d’onde utilisées sont celles des niveaux d’Armi-

gliato

^{et al. à}

2,02, 2,8, 2,96, 3,6

^et

2,88

^{MeV et des}

niveaux de

Dieperinck

^{et Brussaard à}

1,83, 2,64, 3,21, 3,71

^et

4,21

^MeV.

L’accord ^{est assez} bon _pour certains niveaux,

beaucoup

moins bon pour d’autres. Il _{n’est pas} évident _{que les}

probabilités

^{calculées au moyen de}

l’un de ces deux modèles conduiraient à des résultats

plus

^{sûrs que ceux obtenus en utilisant les}

proba-

bilités

semi-empiriques.

En ce

qui

^{concerne les} niveaux 10 et 11, ^les

spins

et

parités 9/2

^{± et}

11,2,

^{+ ont été}

proposés

^au para-

graphe

^{IV.1. Si nous} supposons que ^ces deux niveaux

ont une

parité positive,

^{il est} intéressant de comparer les rapports

d’embranchement, expérimental

^{et cal-}

culés,

pour les transitions M 1 de 168 keV et M 2 de

3,37

^{MeV. Les} rapports ^{calculés sont en bon} accord entre eux et avec le rapport

expérimental

dans la limite des erreurs

(voir

^tableau

V).

^{Les modèles}

d’Armigliato

^et

Dieperinck

^{et Brussaard ne sont donc}

pas ^en contradiction avec les valeurs de

spins

propo- sées sur la base des

probabilités semi-empiriques

Les vies moyennes calculées _{pour le} niveau 11 étant

assez différentes selon le modèle utilisé il serait inté-

ressant de déterminer

expérimentalement

^{cette gran-}

deur.

TABLEAU V

VI. Conclusion. ^- Les rapports

d’embranchement,

ou des limites de ces rapports, ^{ont été déterminés} pour 11 niveaux du

4lCa

dont

plusieurs

^{étaient mal}

connus

jusqu’à présent.

^{Des valeurs ont été}

proposées

pour les

spins

^et

parités

de certains niveaux à

partir

d’une

analyse simple

^{des résultats}

expérimentaux.

Les méthodes

d’analyse

^{utilisées ont été discutées}

et

comparées

^à des calculs

plus

élaborés. Il

apparaît

que les modèles décrivant les niveaux de

parité posi-

tive du 4’Ca au moyen d’une structure

sont insuffisants. Des calculs de

probabilités

^{de tran-}

sition utilisant des modèles

plus

^{réalistes et des ren-}

seignements expérimentaux supplémentaires

^seraient

nécessaires pour établir fermement les

spins

^et

parités

des niveaux étudiés.

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