ÉTUDE DES RÉACTIONS (d, t), (d, 3He), (α, t), (α, 3He) SUR LE CALCIUM-40

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Submitted on 1 Jan 1968

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ÉTUDE DES RÉACTIONS (d, t), (d, 3He), (α, t), (α, 3He) SUR LE CALCIUM-40

P. Gaillard, R. Bouché, I. Feuvrais, M. Gaillard, M. Gouanere, M. Gusakow, A. Guichard, J. Léonhardt, J.-R. Pizzi, J. Vidal

To cite this version:

P. Gaillard, R. Bouché, I. Feuvrais, M. Gaillard, M. Gouanere, et al.. ÉTUDE DES RÉACTIONS (d, t), (d, 3He), (α, t), (α, 3He) SUR LE CALCIUM-40. Journal de Physique Colloques, 1968, 29 (C1), pp.C1-196-C1-198. �10.1051/jphyscol:1968176�. �jpa-00213409�

C 1 - 196 P. GAILLARD ET COLL.

sensible à la présence d'un état intermédiaire dont la contribution produit une distribution angulaire anisotrope. D'autre part, le cuivre ne contient qu'un proton célibataire au-dessus d'une couche fermée, cas particulièrement favorable à la formation de confi- gurations simples d'excitation.

Bibliographie [l] ERICSON (T.), Adv. Phys., 1960, 9 , 425.

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ETUDE DES RÉACTIONS (d, t), (d, 3He), (a, t), (a, 3He) SUR LE CALCIUM-40

Institut de Physique Nucléaire, Université de Lyon (France)

Résumé. - Les sections eficaces des réactions (d, t), (d, 'He), (a, t), (a, 3He) induitespar des deutons de 28 MeV et des cz dc 56 MeV sur une cible de 40Ca ont été mesurées. Les résultats expé- rimentaux sont interprétés à l'aide de la DWBA.

Abstract. - Tne cross sections for (d, t), (d, 'He), (1, t), ( r , 3He) reactions, induced by 28 MeV deuterons and 56 MeV ci-particles on a 4 T a target, have been measured. The experirnental results are compared with a DWBA calculation.

Nous avons étudié simultanément les réactions (d, t), (d, 3He), puis (z, t), (3, 3He) sur 40Ca et essayé d'inter- préter les résultats expérimentauxàl'aide de la DWBA.

Ces deux types de réactions, induites par des deutons et des alphas, conduisent à des niveaux analogues de noyaux miroirs. Leur étude pourrait fournir des indications sur l'identité et la nature des mécanismes de réaction (d, t) et (d, 3He) d'une part (a, t) et (cr, %e) d'autre part.

En effet, si l'on suppose l'indépendance de charge des forces nucléaires, les seules différences pouvant intervenir sont dues à dcs effets coulombiens soit dans la fonction d'onde interne des noyaux cibles ou résiduels, soit dans la fonction d'onde du mouvement relatif dans les voies de sortie : ce dernier effet devrait diminuer lorsque l'énergie des particules émises augmente.

Dans l'interprétation par la DWBA, nous avons supposé a priori un mécanisme de <( pick-up )) pour les réactions (d, t) et (d, 3He) et un mécanisme de

« stripping »pour les réactions (a, t) et (a, 3He).

Les particules étaient accélérées par lc synchrocyclo-

tron de l'Institut de Physique Nucléaire de Lyon (deutons de 28 MeV, rx de 56 MeV). Afin d'éviter les erreurs dues au monitorage, à l'épaisseur des cibles, etc ... nous avons effectué simultanément la mesure de la production des hélium-3 ct des tritons. Pour les réactions induites par les deutons, le dispositif expé- rimental a déjà été décrit [l]. Pour les réactions induites par les alphas, l'énergie dcs produits de réac- tion permettait l'utilisation d'un télescope à deux détecteurs (le prcmier d'épaisseur 550 pm) associé à un identificateur de particules de type Goulding [ 2 ] .

Résultats expérimentaux et interprétation théorique.

a) RCACTIONS INDUITES PAR LES DEUTONS. - Les distributions angulaires sont données figure 1. Ces courbes, tracées en fonction du moment transféré dans le système du centre de masse, sont sensiblement parallèles et présentent entre elles un rapport :

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1968176

ÉUDE DES RÉACTIONS SUR :LE CALCIUM 40 C 1 - ¹⁹⁷

l

* O C ~ ( 'H;H~)'~C~ . ^-

+ .

+

8 CM.

1 *

10 20 30 40 50 60

FIG. 1 . - Distributions angulaires dcs réactions (d, t) et (d, 'He).

Paramètres du modèle optique employé :

[

2H R = 1,25 Fm a .= 0,78 Fm

[

3H R = 1,19Fm a -- 0,70 Fm V -.: 162 MeV

a ^{- -} 0,71 Fm

W = 19 MeV R -. 1,25 Fm a = 0,78 Fm W = 1 1 MeV R = 2,O Fm a =- 0,81 Fm W = 12,s MeV R = 1,87 Fm a = 0,85 Fm

b) RBACTIONS INDUlTES P A R L U ALPHA. - Les distributions angulaires sont données figure 2. Ces courbes sont sensiblement parallèles lorsqu'elles sont tracées en fonction de O,, et présentent cntre elles un rapport :

Les sections efficaces de diffusian élastique ont été mesurées afin de permettre la détermination des paramètres du modèle optique dans les voies d'entrée en vue de l'interprétation des résultats expérimentaux

FIG. 2. - Distributions angulaires des réactions (a, t) et (a, 'He).

Paramètres du modèle optique employé :

l

3H R = : 1 , 1 4 F m R = 1,64 Fm a = 0,725 Fm a = 0,91 Fm V -- 220,81 MeV W .- 23,12 MeV

R = 1,56 Fm a = 0,8 Fm a = 0,6 Fm

dans le cadre de la DWBA. Les paramètres pour les voies de sortie ont été obtenus par interpolation à partir de résultats trouvés dans la littérature [3, 41.

Pour les deutons, un seul groupe de paramètres est obtenu. Le programme DWBA a été mis au point par MM. Fayard et Lamot [5, 61.

Les distributions élastiques des alpha fournissent deux groupes de paramètres : l'un correspond à un puits de 75 MeV, l'autre à un puits c< profond » de 221 MeV, le groupe correspondant au puits (( profond » donne le meilleur accord avec les résultats expéri- mentaux (Fig. 2). Ces calculs ont été effectués à l'aide du programme Julie mis à notre disposition par

MM. Chabre et Dupont (I.S.N. Grenoble).

Pour les deux types de réactions induites par les deutons, la méthode DWBA rend compte des résultats expérimentaux de façon satisfaisante, les courbes calculées présentent entre elles un rapport 1,7. Dans le cas des réactions induites par les alphas, un des groupes

C 1 - ^{198 S.} GORODZTZKY, J. CHEVALLIER, E. BOZEK, E. COOPERMAN, ETC.

de paramètres reproduit de facon satisfaisante le [2] REROUILLAT (M.), Rapport Annuel 1967 de l'Institut comportement monotone des distributions angulaires, de Physique Nucléaire (Lycen16705) (Département

de Physique Nucléaire, Université de Lyon).

mais non le P~~~~~~~~~~~ entre les courbes 3He et [3] Giaw>~ (E. F), Thèse - Univ. du Colorado, Depart.

tritons. de Phvsiaue et d'Astro~hvsiaue.

Références

. .~

[41 HIEHERT ^(J.- c . j et ai., ~ h y s . 'Re"., 1967, 154, 898.

[ 5 ] FAYARD (C.), Thèse Doct. Spec. 3e cycle, Lyon (mai 1966).

[l] BOUCHE (R.) et al., Nucl. Itistr.. Meth., 1966, 45, [6] LAMOT (G.), Thèse Doct. Spec. 3e cycle, Lyon (mai

133. 1966).

CORRELATIONS ANGULAIRES NEUTRONS-RAYONS y DANS 4 8 S ~

S. GOKODETZKY, J. CHEVALLIER, E. BOZEK, E. COOPERMAN, N. SCHULZ et A. KNIPPER Institut de Recherches Nucléaires, 67-Strasbourg

Résumé. - Des corrélations angulaires entre neutrons émis dans l'axe du faisceau et les rayons y

ont été mesurées dans la réaction 48Ca(p, n) 4 % ~ . Les deux premiers niveaux excités ont été étu- diés ; les rayons y de 122 et 131 keV ont été détectés dans une jonction Li-Ge. Les coïncidences y-y

ont été rejetées par une sélection de temps de vol des neutrons.

Abstract. - Angular correlations between neutrons emitted at O0 and gamma-rays have been measured i n the 48Ca(p, n) 4 % ~ reaction. The first two excited States have been studied; the 122 keV and 131 keV gamma-rays have been detected in a Li-Ge detector. Gamma-gamma coïncidences have b e n rejected by time-of-flight selection.

Dans une étude en spectrographie directe et en coïncidences, nous avons vérifié le schéma de désin- tégration des pr2miers niveaux excités de 4 8 S ~ , obser- vés dans la réaction 48Ca(p, n) 48Sc, proposé par Chasman et al. [l]. Ces auteurs ont discute les spins possibles des niveaux excités, alors que le spin J = 6' du niveau fondamental a été confirmé récemment [2].

Le caractère dipolaire prédominant des radiations de 122 et 131 keV a été établi par des mesures de coïncidences différées [3] et nos mesures en coïnci- dences neutrons-y montrent que la radiation de 122 keV précède celle de 131 keV.

Des corrélations angulaires entre neutrons et rayons y émis dans cette réaction ont été mesurées suivant la méthode II de Litherland et Ferguson [4]. En détec- tant les neutrons dans l'axe du faisceau, seuls les sous- niveaux r = O et + 1 du niveau émetteur y sont peu- plés. La fonction de corrélation angulaire peut alors être décrite par le rapport R de ces populations, le coefficient de mélange 6 de la radiation, et les moments angulaires a et b des niveaux entre lesquels a lieu la transition électromagnétique [5]. Un programme d'analyse des données expérimentales basé sur l'ajus- tement par moindres carrés de ces paramètres a été Ccrit.

La méthode a été vérifiée en mesurant la corrélation n,-y dans la réaction 180(r, n) 21Ne, en accord avec des résultats publiés [6].

Pour l'étude de la réaction 48Ca(p, n) 4 8 S ~ , nous avons pu disposer d'une jonction Li-Ge de 8 cm3 ayant une résolution en énergie de 5,5 keV, mise à notre disposition par M. le Professeur Coche du DCparte- ment de Chimie Nucléaire. La prise de temps était réalisée en séparant la voie linéaire et la voie rapide après l'étage cascode d'un préamplificateur Ortec 101 XL. Une résolutiori en temps de 22 ns était obte- nue pour des rayons y entre 100 et 140 keV, permet- tant une séparation complète des coïncidences y-y et n-y par le temps de vol. Les neutrons étaient détectés dans un scintillateur plastique (diamètre 12 cm, hau- teur 8 cm) situé à 60 cm de la cible. Une séparation des neutrons par sélection d'amplitude était suffisante dans ce travail.

Les fonctions de corrélation angulaire suivantes ont été trouvées :

rayons y de 122 keV : A , = - 0,14 + ^0,07

rayons y de 131 keV : A , = - 0,27 + ^0,05.

Ces résultats préliminaires semblent en accord avec les moments angulaires a = 4, b = 5 proposés par