Recherche des niveaux de rotation dans le noyau impair-impair 234mPa

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Submitted on 1 Jan 1965

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Recherche des niveaux de rotation dans le noyau impair-impair 234mPa

R. Foucher, J.-M. Lagrange, O. Rahmouni, H. Sergolle

To cite this version:

R. Foucher, J.-M. Lagrange, O. Rahmouni, H. Sergolle. Recherche des niveaux de rota- tion dans le noyau impair-impair 234mPa. Journal de Physique, 1965, 26 (7), pp.430-432.

�10.1051/jphys:01965002607043000�. �jpa-00205989�

430.

RECHERCHE DES NIVEAUX DE ROTATION DANS LE NOYAU IMPAIR-IMPAIR 234mPa

Par R.

FOUCHER,

^J.-M.

LAGRANGE,

^{0. RAHMOUNI}

(1)

^{et H.}

SERGOLLE,

Laboratoire Joliot-Curie de Physique Nucléaire, Orsay.

Résumé. 2014 L’étude de la désintégration ^{de UX1} (234Th) ^vers les niveaux de UX2 (234mPa)

nous a permis ^{de mettre en évidence de} nouvelles transitions _03B3 dans ce dernier corps, entre ¹¹⁵ et 185 keV.

Abstract. 2014 _{The y} spectrum ^{of Pa234m} (UX2) ^has been examined from the 03B2 decay ^{of Th234.}

New _03B3 transitions between 115 and 185 keV have been observed.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^TOME 26, ^JUILLET 1965,

Les travaux ant6rieurs

[1]

^{sur la}

desintegration

de UX1

(234Th)

^{vers des 6tats} excites de UX2

(6tat

isom6rique

^du

234Pa)

^ont

permis

d’etablir le schema de la

figure

^1.

FIG. 1.

Le 234Th

(p6riode

²⁴

j)

^{6tant etudie en}

presence

de ses descendants UX2

(1,18

min) ^{et UZ}

(6,7 h),

I’activit6 de ces derniers peut masquer 1’existence de transitions de faible intensite. Une 6tude th6o-

rique

des bandes de rotation

[2]

construites sur les niveaux de

particules

^{0 -, 1 + et 1 -}

(doublet

a 93

keV) pr6voit

des niveaux entre 100 et 200

keV, qui

^ne peuvent etre que faiblement

peuples

par

désintégration f3

^{de UX1. Nous avons cherché à}

mettre ces niveaux ^en evidence

(notamment

^celui

de

spin

^{1 2013}

appartenant

^{a la} bande construite sur

le niveau fondamental de

UX2)

^en 6tudiant le

spectre ^{y d’une source intense.}

Nous

disposions

d’une solution de 234Th en

6qui-

libre avec ses descendants.

Quatre

millicuries de Th ont ete extraits par solvants d’une solution de nitrate d’urane. Pour

purifier UX1, accompagn6s

d’une

quarantaine

^{de mg de}

^232Th,

^{on a distille}

le chlorure de thorium.

L’hexone,

^{en milieu chlo-}

(1) D6tach6 de l’Institut d’£tudes Nuel6aires d’Alger.

rhydrique

permet d’extraire en 30 s environ le 234Pa de la solution mere (en ^milieu

HCI, 6N).

^On peut donc obtenir le spectre y de UX2 pur. La

preparation

^{de la source de}

234Th,

ainsi que la mise au

point

^de 1’extraction du Pa par

1’hexone,

ont ete r6alis6es par le groupe

dirige

par M. le Pr G. Bouissieres a

qui

^nous

exprimons

^{tous nos}

remerciements. Nous avons determine avec une

bonne

statistique,

pour ^une

energie comprise

^entre

0 et 500

keV,

^les spectres y suivants a 15 ^et 30 cm

du cristal :

10

6quilibre

^{UX1 + UX2 +}

UZ ;

2° UX2

(50

extractions toutes les deux

minutes);

30

UZ ;

40 UX1 +

UX2,

^{non a}

1’equilibre (extraction

toutes les 10 minutes de UZ

qui

^se

forme).

Les spectres y ont ete obtenus avec un cris- tal INa

(Harshaw- Integral Line)

^de

7,5

^X

7,5cm

monte sur un

photomultiplicateur

^{RCA et}

analyses

a 1’aide d’un s6lecteur 6 400 canaux Intertech-

nique.

La

comparaison

directe de ces spectres ^etait

n6cessaire pour obtenir celui de UX1. Nous avons

recherche :

- Une bonne stabilite de 1’ensemble de detec- tion. Elle s’est r6v6l6e meilleure _{que 2}

0/00

^{sur une}

duree de

plusieurs jours.

- Une excellente et

rapide reproductibilite

^de

la

géométrie

de 1’ensemble source-cristal. L’execu- tion de nombreuses extractions successives du Pa

au cours de

1’enregistrement

^{d’un meme} spectre

rend cette

reproductibilite

n6cessaire afin de bien définir le rapport

pic photoélectrique

^sur

Compton

et la retrodiffusion. La courte

p6riode

^{de UX2}

exige

^une prompte ^{mise en}

place

^{de la source.}

Nous avons utilise des sources en

phase liquide

dans un

petit recipient

^{de verre.}

Le

spectre

^{y de UX1 a} ete obtenu en

plagant

la ^source a 15 et a 30 cm du cristal :

- par difference

(UXi

+

UX2) - (UX2) ( fig. 2)

- par ^difference

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01965002607043000

431

FIG. 2.

les coefficients a et b 6tant obtenus par normali- sation a une

energie supérieure

^{a 200 keV}

(fig. 3).

Une

difficult6,

^{dans cette}

normalisation, provient

des

fluctuations,

que ^nous n’avons pu

éliminer,

^des

ph6nom6nes

de diffusion.

Le

spectre r6v6le,

^outre 1’existence des raies bien connues a 63 keV et 92

keV,

celle d’une raie tres nette 6 115 keV et

de rayonnements

^{de f aible}

intensite entre 115 et 185 keV. L’identite des courbes a 15 ^et 30 cm du cristal exclut la

pr6-

sence de raies sommes. Afin de nous assurer que le

rayonnement

^{de 115}

keV,

^le

plus intense,

^n’est

pas ^une

impureté,

^{nous avons refait le} spectre ^de

la source a

1’equilibre quatre

^mois

apr6s

^{les mesures.}

FiG.3.

Sa forme est demeur6e

identique,

^et 1’existence du _y de 115 keV au

moins,

^{visible sur le} spectre ^de la source a

1’equilibre

^est indubitable. L’activite dans ce spectre de controle est trop ^faible pour

apporter

^une confirmation sur 1’existence des tran- sitions

d’energie supérieure

a 115 keV. Cette exis- tence est toutefois certaine sur les courbes obtenues

avec la source intense : il reste environ 1 000 d6sin-

t6grations

par canal dans ^cette

partie

^du spectre,

obtenue par difference a

partir

^de courbes compor- tant une

statistique

de l’ordre de 10 000. Il est clair _{que la}

decomposition

d’une telle courbe s’avere difficile

(fig. 2).

^Celle-ci n’est pas incom-

patible

^{avec la}

presence

^de

quatre

y dont les

caracteristiques figurent

dans le tableau.

TABLEAU

432

Les valeurs obtenues pour les

log f t

^{ne sont} pas

en d6saccord avec les

hypotheses

^{faites sur le}

moment

angulaire

des niveaux.

Le spectre des raies de conversion de UX1 a pu 6tre obtenu a I’aide d’une source tres intense à

1’equilibre,

^{6tudi6e avec un des}

spectrom6tres p

FIG. 4. ^- Schema des niveaux compatibles

avec les spectres y et ^e-

semi-circulaires de

grande dispersion

^{de M. Vala-}

darès,

que ^nous remercions

ici,

^et connaissant les

spectres d’électrons de conversion de UZ

[3]

^et

UX2

[4].

^Le rapport ^des intensités des raies _y et des raies d’electrons pour les transitions de 93

et 115 keV montre que cette derniere trans ition ^ne

peut ^etre que E1 ^ou E1 + ^{EM2. II en} r6sulte que le niveau

correspondant

(a ^{115 keV ou 143}

keV)

a la

polarit6 +

^{et ne} peut ^etre le niveau de rota- tion 1 2013 cherché.

Il semble bien exister des raies tres faibles de conversion interne

n’appartenant

pas a UX2 ni a

UZ, qui

peuvent

s’interpreter

^{comme des tran-}

sitions de 135 et 155 keV converties dans la couche L1.

D’apr6s

^les rapports d’intensité 6lee-

tron-y, ^{elles ne seraient} pas ^en desaccord avec une

polarite

^{.M1 et}

proviendraient

donc de niveaux a

parite negative. Ð’après l’analyse

^du spectre y les niveaux auraient les

energies

^{de 167 et 184 keV}

(fig. 4).

Conclusion. ^- Entre 135 et 185

keV,

^{il existe}

plusieurs

^{niveaux a}

parite negative

^{du 234pa} peu-

pl6s

par

désintégration

^de

UX1 ;

1’incertitude

expérimentale

^{ne nous} permet ^encore pas d’iden- tifier ces niveaux et ceux calcul6s par M. de Pinho.

En outre, nous avons mis en evidence 1’existence d’un niveau

supplémentaire

^a

parite positive qui

ne semble _{pas etre} le niveau 2 + ^{de rotation} construit sur le niveau 1 + ^{de 93 keV}

(1).

Manuscrit regu le 28 mai 1965.

(1) ^Un tel niveau peut s’expliquer par 1’existence d’un 6tat a deux particules ^avec m6lange ^de configuration. ^Sa

vie moyenne doit etre mesurable.

BIBLIOGRAPHIE [1] ^FOUCHER (R.), ^MERINIS (J.), ^{DE PINHO} (A.) ^{et VALA-}

DARES (M.), ^J. Physique, 1963, 24, ^203.

Comptes Rendus du Congrès International de Phy- sique ^Nucléaire (Paris, juillet 1964), ^vol. II, p. 607, Éditions du C. N. R. S., Paris, 1964.

[2] ^DE PINHO, Thèse, Paris, ^1963.

DE PINHO (A.) ^{et PICARD} (J.), ^Nucl. Physics, 1965, 65,

426.

[3] ^BRIANCON (C.) ^et al., C. R. Acad. Sc., Paris, 1964, 259,

345.

[4] ^BJORNHOLM (S.) ^{et NIELSEN} (O. B.), ^Nucl. Physics, 1963, 42, ^642.