Diffusion élastique de protons polarisés de 10 MeV par 3He

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Submitted on 1 Jan 1960

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Diffusion élastique de protons polarisés de 10 MeV par 3He

L. Rosen, J.E. Brolley

To cite this version:

L. Rosen, J.E. Brolley. Diffusion élastique de protons polarisés de 10 MeV par 3He. J. Phys. Radium,

1960, 21 (5), pp.365-366. �10.1051/jphysrad:01960002105036500�. �jpa-00236264�

365.

DIFFUSION ÉLASTIQUE ^{DE PROTONS} POLARISÉS DE 10 MeV PAR 3He

Par L. ROSEN (1),

Centre d’Études Nucléaires de Saclay.

et J. E. B ROLLEY, Jr.,

Los Alamos Scientific Laboratory, ^{U. S. A.}

Résumé.

Nous avons mesuré la distribution angulaire ^de l’asymétrie droite-gauche ^dans

la diffusion élastique quand ^les protons polarisés ^{de 10 MeV} frappent ^les noyaux de 3He. On observe des asymétries importantes d’où l’on déduit que la diffusion élastique ^de protons ^non pola-

risés de 10 MeV par 3He donnerait des polarisations ^de protons pouvant ^{atteindre 30} %.

Abstract.

A fully polarized ^{beam of 10-MeV} protons ^is elastically ^scattered by 3He and the

angular dependence ^{of the} left-right asymmetry is determined. Strong polarization effects for the ,, back-scattered

protons suggest ^the possibility ^of performing ^a spin-spin correlation _expe- riment by measuring ^the corresponding ^3He polarization.

1.F JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 21, ^MAI 1960,

De nombreuses expériences ^ont maintenant éta- bli que ^toutes les interactions entre protons ^d’éner- gie moyenne ^et noyaux complexes témoignent

d’une forte contribution des forces spin-orbite ; ^il

est d’égale importance ^{de savoir} si l’on doit englo-

ber les ’forces non centrales dans l’hamiltonien d’interaction qui décrit la diffusion des nucléons par les noyaux ^très légers.

Des mesures sur la diffusion élastique ^{p-p et} p-d

ne révèlent _{pas de} polarisations significatives ^à

10 MeV. D’autre part, ^la diffusion des nucléons par 4He entraîne, ^{cela est bien} connu, de grandes pola-

risations qui résultent de la décomposition ^de

l’onde p dans ^{5He. Bien} qu’il n’y ^ait pas de ^struc- ture de niveau équivalente ^dans 4Li, ^{il est d’inté-}

(1) Détaché du Laboratoire Scientifique de Los Alamos.

rêt primordial d’établir si la réaction p-3He ^com- prend ^{les forces} spin-orbite ^{dans une} proportion appréciable.

Afin de mesurer la polarisation résultant de la diffusion élastique ^des protons ^{de 10 MeV} par 3He,

nous avons diffusé un faisceau polarisé ^{de ce}

nuclide et mesuré l’asymétrie gauche-droite ^dans

le plan perpendiculaire ^{au vecteur de} polarisation

du proton, ^en fonction de l’angle de diffusion.

La méthode ^est illustrée par les figures ^{1 et 2.}

Nous avons produit ^{un .faisceau de} protons pola-

risés en irradiant une cible d’hydrogène ^{avec des}

particules ^{oc de} 25 MeV. Les protons ^{extraits à 250}

relativement à la direction du faisceau incident se sont révélés complètement polarisés par diffu- sion dans 4He et par l’observation de l’asymétrie gauche-droite. ^La figure ^{2 montre la} dépendance angulaire ^{de la} polarisation produite ^{dans la diffu-}

sion élastique ^de p-4He ^telle qu’elle résulte de la - variation angulaire ^de l’asymétrie gauche-droite.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01960002105036500

366

Une répétition ^de l’expérience ^{ci-dessus avec 3He}

au lieu de 4He a donné les asymétries gauche-

droite suivantes aux angles indiqués (C. M.) :

40o,201310 ± 8 % ; ;52.5°,-19 ± 5% 650, - 15 ± 7% ; 76°,-26 ± 5 % ; 85o, 2013 10 ^{± 5} % ; 1000, ^{12 ::1: 10} % ;

1100, + 40 ± 8 % ; 1200, +54 ± 9 %.

On peut voir que ^la diffusion élastique de pro- tons de 10 MeV par 3He donne lieu ^à des polarisa-

tions très considérables. Il est intéressant de spé-

culer jusqu’à quel point ^{les forces} spin-spin ^sont

comprises ^{dans cette} réaction, ^Ceci peut ^être

contrôlé en mesurant la polarisation des noyaux de 3He diffusés par ^les protons.

REMERCIEMENTS. - Les plaques photographi-

ques qui ^ont permis ^{d’obtenir les données} ci-dessus

ont été exposées ^{à Los Alamos et} analysées à Saclay. ^{L’un des auteurs} (Louis Rosen) ^désire

remercier les Laboratoires de Saclay pour l’aimable accueil qu’ils ^{lui ont} réservé, ^en particulier ^{M. Thi-}

rion et Mme Faraggi, pendant l’analyse des-données

ci-dessus.

LA POLARISATION DES NEUTRONS DE LA RÉACTION DE STRIPPING 12C(d,n) ^13N (*).

Par A. BUDZANOWSKI, ^K. GROTOWSKI, ^H. NIEWODNICZANSKI et J. NURZYNSKI,

Centre de Physique Nucléaire, Cracovie, Pologne.

Résumé. 2014 On a étudié la polarisation des neutrons provenant ^de la réaction de stripping 12C(d, n) ^13N pour l’angle 03B8lab

^{15° et} l’énergie ^{des deutérons} Ed = 12,9 MeV. La valeur de la

polarisation ^{des neutrons liés avec} le niveau énergétique 3,56 MeV du _noyau résultant 13N fut déterminée :

(0,39 ± 0,11). ^On donne aussi quelques remarques générales ^sur les résultats préli-

minaires de la polarisation ^des neutrons pour les angles 03B8lab égaux ^à 30°, 45° et 60°.

Abstract. 2014 The polarization ^{of neutrons emitted from the} stripping ^reaction 12C(d, n) ^{13CN has}

been investigated ^{at the reaction} angle 03B8lab ^{= 15°} and deuteron energy Ed

^12.9 MeV. The pola-

rization of neutrons connected with the 3.56 MeV energy level ⁱⁿ 13N nucleus was found to be

2014

(0.39 ± 0.11). ^{Also some} general ^remarks concerning ^the preliminary ^{results of the} pola-

rization of neutrons at the reaction angles 30°, ^{45° and 60° are} given.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE} RADIUM TOME 21, ^MAI 1960, ^{PAGE 366.}

1. Introduction.

La polarisation ^{des nu-}

cléons provenant de la réaction de stripping ^des

deutérons était prédite théoriquement ^{et calculée}

par ^Newns [14], ^{Horowitz et Messiah} [8], ^Ches-

ton [3], ^Sawicki [17], ^{Newns et Refai} [15], ^Sachtler [18] ^{et autres.} Expérimentalement ^cet effet était observé pour la première fois par Hillman ^en 1956 [6] dans la réaction 12C(d, p)13N pour des

protons ^{liés avec l’état} fondamental _{du noyau} 13C.

Ensuite cette polarisation ^des protons de la réac- tion (d, p) ^{avait été} enregistrée ^dans quelques ^cas

pour les cibles suivantes : 9Be, loB, 12C, ^{28Si et}

4oCa [2], [5], [7], [9], [10]. ^{En ce} qui ^concerne

l’évidence expérimentale ^{de la} polarisation ^des

neutrons de la réaction (d, n) il existe seulement

un court abstract unique par Haeberli ^et Rolland dans le programme de la Conférence ^à Washington (avril 1957) de la Société Américaine de Phy- sique [4]. ^{Ces auteurs} avaient examiné la polari-

sation des neutrons dans la réaction 12C(d, n)13N

(*) ^Une partie des résultats de ce travail concernant la

polarisation ^des neutrons pour l’angle ^de la réaction 01ab ^{= 15°} fut publiée ^dans le Bulletin de l’Académie Polo- naise des Sciences, Série des sciences mathématiques, ^astro- physiques ^et physiques, 1959, 7, ^583.

avec les deutérons d’énergie 2,5 ^à 3,6 ^{MeV. Cela}

veut dire que dans ^ces expériences les neutrons de la réaction (d, n) correspondaient ^{au niveau} énergétique fondamental du noyau 13N.

La polarisation dans la réaction de stripping ^est théoriquement interprétée par la distorsion de l’onde plane du deutéron entrant et celle du nu-

cléon sortant. Le signe ^{de la} polarisation ^causée

par la distorsion de l’onde plane ^{des deutérons est} opposé à celui de la polarisation ^causée par la dis- torsion de l’onde plane ^du nucléon sortant [15], [18].

L’effet final de la polarisation ^{est obtenu} pratique-

ment par ^une simple ^{addition de ces} deux effets.

Les résultats expérimentaux ^obtenus jusqu’ici ^in- diquent pour la plupart ^{des cas} pour 1

1 de la

particule capturée ^la prépondérance de la distor- sion de l’onde plane du deutéron.

Le degré ^{de la} polarisation du nucléon sortant dans la réaction de stripping fournit des infor- mations concernant le mécanisme de la réaction considérée et l’extension de la contribution de la formation du _noyau composé ^{à cette} réaction. Il semble probable que sij ^une connaissance exacte du mécanisme de la polarisation ^{dans les réactions}

de stripping ^était obtenue, ^le signe ^{de la} polarisation