Étude par la voie 18O+ α de niveaux excités entre 11,7 et 13,0 MeV dans 22Ne

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Submitted on 1 Jan 1968

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Étude par la voie 18O+ α de niveaux excités entre 11,7 et 13,0 MeV dans 22Ne

S. Gorodetzky, M. Port, J. Graff, J.M. Thirion, G. Chouraqui

To cite this version:

S. Gorodetzky, M. Port, J. Graff, J.M. Thirion, G. Chouraqui. Étude par la voie 18O+ α de niveaux excités entre 11,7 et 13,0 MeV dans 22Ne. Journal de Physique, 1968, 29 (4), pp.271-278.

�10.1051/jphys:01968002904027100�. �jpa-00206647�

ÉTUDE

PAR LA VOIE

18O+

^{03B1 DE}

^NIVEAUX EXCITÉS

ENTRE

11,7

^ET

13,0

MeV DANS 22Ne

Par S.

GORODETZKY,

^M.

PORT, J. ^GRAFF, J.

M. THIRION et G.

CHOURAQUI,

Institut de Recherches Nucléaires, Strasbourg.

(Reçu

le 14 octobye

1967.)

Résumé. 2014 La diffusion

élastique 18O(03B1, 03B1)18O

ainsi que les réactions de ^{même voie} d’entrée ont été étudiées dans le but de déterminer les

paramètres

^{de niveaux excités} de 22Ne. Des sections efficaces absolues de diffusion

élastique

^{ont été} mesurées de E03B1 ⁼ 2,5 ^à 5,0 ^MeV

aux

angles

03B8C.M. ⁼ 90,0° ; 109,9° ; 125,3° ; 140,8° ; 149,4° ^et 167,0°. Les fonctions d’excitation ont été relevées à 03B8C.M. ⁼ 90,0° pour la réaction

18O(03B1,n03B3)21Ne

^entre E03B1 ⁼ 2,5 ^et 5,0 ^MeV et pour ^la réaction

18O(03B1, 03B30) 22Ne

^entre E03B1 ⁼ 2,5 ^et 4,0 MeV. Les sections efficaces de

capture

radiative et de diffusion

inélastique

^ont été trouvées

négligeables

par

rapport

^{à celles des}

processus

(03B1, 03B1)

^et

(03B1, n).

^{Ceci a}

permis l’analyse

des résultats de diffusion

élastique

^{entre E03B1 = 2,5}

et 4,0 ^MeV par ^une

approximation

^{à deux canaux.}

Lorsque

^{cela s’est avéré} nécessaire, ^{on a}

tenu

compte

de l’interférence entre niveaux ^{de même}

J03C0.

^Les

spins

^et

parités

^{de 13 niveaux}

excités du 22Ne ont été ainsi déterminés :

(EX

^en MeV ;

J03C0)

^{11,76 ; 1-,} 11,89 ; 1-, 11,92 ;

(2+),

12,04 ; 0+,12,25 ; 0+,12,28 ;1-, 12,38 ; 2+, 12,48 ;

(2+), 12,59

;1-, 12,61;

(2+), 12,80 ;

2+, 12,83 ; 1-, 12,88 ; 3- ;

sept

^{d’entre eux sont en accord avec} des résultats connus par ailleurs.

Abstract. ²⁰¹⁴ The

18O(03B1, 03B1)18O

^elastic

scattering

^{and the}

competing

^{reactions of the same} system ^{have been}

investigated

^{in order to} determine the

parameters

^of

highly

^{excited states}

in 22Ne. plastic

scattering

^absolute cross-sections have been measured from E03B1 ^{= 2.5 to} 5.0 MeV at 03B8C.M. ⁼ 90.0°, 109.9°, 125.3°, 140.8°, ^{149.4° and 167.0°.} Excitation curves at

03B8C.M. ⁼ 90.0° have been measured for the

18O(03B1, n03B3)21Ne

reaction between E03B1 ^{= 2.5 and}

5.0

MeV and for

18O(03B1, 03B30)22Ne

^between E03B1 ^{= 2.5 and 4.0 MeV.} The radiative

capture

^and

inelastic

scattering

cross-sections have been found to be

negligible compared

^{with the}

(03B1, 03B1)

and

(03B1, n)

cross-sections. This allowed the

analysis

of elastic

scattering

^{data to be made with}

a two-channel

approximation

^{in the} energy range from E03B1 ^{= 2.5 to 4.0 MeV. Whenever it}

was necessary, the interference between levels

having

^the

same J03C0

^was accounted for.

Spins

and

parities

^{could be}

assigned

^to 13 excited states in 22Ne

(Ex

ⁱⁿ MeV,

J03C0)

11.76, 1-, 11.89, 1-, 11.92,

(2+),

12.04, 0+, 12.25, 0+, 12.28, 1-, 12.38, 2+, 12.48,

(2+),

^12.59, 1-, 12.61,

(2+),

12.80, 2+, 12.83, 1-, 12.88, 3-, ^{seven of} these ^are in agreement ^with

previously reported

^results.

Introduction. ^- Les 6tats excites de 22Ne situ6s au-dessus de

9,667

^MeV peuvent ^{etre etudies} par les reactions induites en bombardant une cible 180 _par des

particules alpha. L’analyse

^{de ces reactions se}

simplifie

du fait _que la

particule alpha

^{et le} noyau 180 sont tous deux de

spin

^{nul et} que, par

consequent,

^seuls

des 6tats de

parite

^{naturelle sont atteints.}

Cependant,

des difficult6s

apparaissent

6tant donne _que

plusieurs

niveaux de memes

spin

^et

parite peuvent

interferer et que

plusieurs

voies de sortie sont en

competition.

Pour des

energies

incidentes inferieures a

5,0 MeV, quatre

processus ^{ont un} bilan

d’6nergie positif :

^la

diffusion

elastique 18O ( oc, a) 180,

la diffusion in6las-

tique 180 (ex, ex’) 180 (au-dessus

^{de son seuil}

Ea

⁼

2,42 MeV),

^la

capture

^radiative

180(a, y)22Ne

^{et la}

reaction

180 (a, n)2lNe (au-dessus de E«

⁼

0,855 MeV).

La section efficace totale

180(a, n)2’Ne

^a ete mesur6e

entre

Ea

⁼

2,0

^et

5,0

^MeV par Bair ^et Willard

[1]

qui

^ont tabul6 les

energies

^{et les}

largeurs

totales de 25 niveaux. Par la

suite,

^des

spins

^et

parites

^{ont 6t6}

determines par 1’etude de la diffusion

elastique 180 (oc, ex)180.

^{Powers et ses coll.}

[2]

^{ont mesure les}

sections efficaces différentielles a

cinq angles

^entre

Ea

⁼

2,4

^et

3,5

^{MeV et} determine les

parametres

^de

six niveaux. Ces auteurs

signalent

n6anmoins des diffi- cult6s a obtenir une bonne concordance entre les donn6es

eXpérimentales

^et la theorie dans la

region Erx.

⁼

3,19

^{MeV et}

pr6cisent qu’il

serait souhaitable d’etendre les mesures au-dela de

3,5

^MeV.

Quant

^à

la diffusion

in6lastique

^{et a la}

capture radiative,

aucun resultat n’a encore 6t6

publi6

^{a notre connais-}

sance.

Le but du

present

^{travail est} d’étendre les ^mesures de diffusion

elastique jusqu’a 5,0

^{MeV et d’obtenir}

des informations concernant les _processus

(a, a’)

^et

(a, y).

La courbe d’excitation de ^cette derni6re reac-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01968002904027100

272

tion a 6t6 tres utile _pour r6soudre les

probl6mes

^men-

tionnes _par Powers ^{et ses} coll. Une limite

sup6rieure

de la section efficace de diffusion

in6lastique

^a pu etre

d6termin6e, justifiant

^ainsi pour

l’analyse

^{le choix}

d’une

approximation

^{a deux canaux. De}

plus,

^nous

avons retrouve les

principaux

r6sultats de la courbe d’excitation

180(m. n)2lNe

^en 6tudiant la reaction

18O( ex, ny)2INe.

Procédure

expdrimentale.

^- Le faisceau

(4He)+

^de

l’accélérateur Van de Graaffde

5,5

^{MeV du C.R.N. de}

Strasbourg

^etait

analyse

par ^une deflexion

magn6tique

de 90°. Son

energie

^{etait mesur6e} par resonance ^ma-

gn6tique

^{nucleaire avec une}

precision ^{de Jr} 0,25 %.

Le

calibrage

^en

energie

etait realise a 1’aide du seuil de la reaction

7Li(p, n)7Be (Ep

⁼

^{1 880,5 keV).}

Nous avons utilise deux sortes de cibles : des films d’alumine minces et sans

support

^{de 36}

fLg/cm2

^pour

les mesures de diffusion

elastique

^et des feuilles de tantale

oxyd6es

pour les

experiences ( oc, y).

^{Les deux}

types

de cibles 6taient

prepares

par

oxydation anodique

dans une solution enrichie en 180.

L’oxyg6ne

^des

films d’alumine contenait 81

% d’oxygène-18

^{et celui}

de

l’oxyde

de tantale en contenait

86,5 %.

A. LA DIFFUSION

ELASTIQUE 180 (OC, ex)18O.

^{- Les}

particules alpha

diffus6es par la cible 6taient d6- tect6es simultan6ment a l’aide de deux d6tecteurs a semiconducteur ayant ^{chacun un}

angle

^{solide de}

(1,3 ::!: 0,1)

^{X 10-3 sr.}

Cinq angles

de detection ont

ete choisis de

façon

^a

correspondre

^{aux zeros des}

premiers polynomes

^de

Legendre jusqu’A

^{l’ordre 4 :}

6C.M.

⁼

90,0°; 109,9°; 125,3°; 140,8°

^et

149,4°,

^alors

que

1’angle correspondant

^a

6C.lBL

⁼

167,0°

^etait

1’angle

^le

plus

^{a l’arrière}

possible

^{avec notre chambre}

de diffusion. Les courbes d’excitation 6taient relevees simultan6ment a deux

angles,

^soit

61

^et

62.

^{Puis les}

mesures ont 6t6 relev6es a

02

^et

63,

^et ainsi de suite

jusqu’a

^ce que,

finalement, chaque

^{courbe ait 6t6}

relev6e deux fois. La cible etait orientee a

chaque

^fois

de

façon

^a

presenter

^aux deux d6tecteurs le minimum

d’epaisseur.

Tous les spectres ^ont 6t6 relev6s a 1’aide d’un

analy-

seur a 400 canaux. Dans les sommations de _canaux, il a ete tenu

compte

^{de la}

position

^des

pics

^de

parti-

cules

alpha

^en fonction de

1’6nergie

^{incidente et de la}

contribution du bruit de fond. La

figure

¹

repr6sente

un spectre ^de

particules alpha

^{relev6 a}

150,0°

pour

une

energie

incidente de

1,9

MeV. Dans tout le domaine

d’énergie

que nous avons 6tudi6

(Ea

⁼

2,5

a

5,0 MeV),

^la

separation

des differents

pics

^est

meilleure que dans le ^cas de ce spectre.

Le calcul des sections efficaces absolues a ete effectue

en tenant compte ^{du fait}

qu’au

passage de la cible mince les ions

(4He)+

deviennent

(4He)++. Cinq

courbes d’excitation ont ainsi ete obtenues avec des intervalles

d’énergie

de 15 keV. Une sixi6me courbe d’excitation a

6C.M.

⁼

109,9°, correspondant

^{a un}

autre zero du

polynome

^de

Legendre

^d’ordre

quatre,

a ete relev6e

plus

^{tard avec un} pas ^en

energie

^de

35 keV ^et avec un second d6tecteur

place

^a

Oc.m.

⁼

90,0°

pour la normalisation.

FIG. 1. ^-

Spectre

^de

particules alpha

diffus6es par ^une cible sans

support

^{d’alumine enrichi en 180, d’une}

6paisseur

^{de 36}

[Lg/cm2.

^Les

pics correspondant

^a 180 et 2’Al

presentent

^une

largeur

a mi-hauteur de 100 keV due essentiellement a

l’epaisseur

^{de la cible. Le}

pic

^{160 est} sensiblement moins

large,

^cet

isotope

6tant concentr6

jusqu’a

⁵⁰

%

dans la couche

superficielle

d’alumine due a

l’oxydation

naturelle. Un faible

pic

^170,

provenant

de 1

% d’oxyg6ne-17 present

^{dans la cible,}

apparait

^{entre les}

pics

^{160 et 180. Les}

pics provenant

^{du carbone}

depose

^{sur la cible et du cuivre} ayant contamine celle-ci lors de sa

preparation

^se

presentent

^{sous forme}

de doublets. Dans

chaque

^{doublet, le}

pic ayant 1’energie

^la

plus

^6lev6e

provient

^du

depot

^{sur la face avant de}

la cible, ^le

pic

^de

plus

^faible

energie, elargi

par ^«

straggling

^»,

provenant

^du

depot

^{sur la} face arrière. Les

pics

du carbone montrent que la resolution obtenue

correspond

^{a une}

largeur

^a mi-hauteur de 20 keV.

FIG. 2. ^- Sections efficaces differentielles

experimentales

de la diffusion

elastique 180(«, «)180

^{a six}

angles.

Les erreurs sur les sections efficaces absolues sont inférieures a 15

%.

^{Les erreurs}

statistiques

^{sont inf6-}

rieures ^aux dimensions des

points,

sauf pour les resultats a 80.M. ⁼ 90,0° ^en dessous de 3,1 ^MeV.

La courbe ^{en trait}

plein represente

le rendement th6o-

rique

^{de la diffusion}

elastique

^{en l’absence de resonance}

nucl6aire.

La

figure

^{2 montre} les courbes de sections efficaces absolues a six

angles

pour des

energies

^incidentes

comprises

^entre

2,5

^et

5,0

MeV. L’erreur sur 1’echelle des sections efficaces

absolues, qui depend

^de

l’angle

de

detection,

peut ^{etre estim6e a} moins de 15

%

pour 1’ensemble des mesures.

Pour des

energies

incidentes inferieures a 3

MeV,

les

pics

^{dus a 180} 6taient mal

s6par6s

^aux

angles Oc.m.

⁼

90,0°

^et

109,9°.

B. LES REACTIONS

18O(«, yo)22Ne ET 18O(0, n)2lNe.

- Pour ces

experiences,

nous avons

place

^{la cible}

d’oxyde

de tantale enrichi au fond d’une _{cage de}

Faraday

^et nous avons detecte les rayons gamma A

6C.M.

⁼

90,0-

^a 1’aide d’un d6tecteur

NaI(Tl)

^de

12,70

^{cm X}

10,16

^cm blind6 par ^un

cylindre

^de

plomb

de 10 cm

d’6paisseur.

^A 1’aide d’un

analyseur

^{a un}

canal,

nous avons s6lectionn6 le rayonnement yo de la transition vers le niveau fondamental de 22Ne. Les

energies

^{de ces} transitions _gamma ^sont

comprises

entre

Eyo

⁼

^11,70

^et

^12,95

MeV pour des

energies Ea.

⁼

2,5

^a

4,0

^{MeV. La}

figure

³

represente

^un

FIG. 3. ^- Partie haute

energie

^du

spectre

gamma obtenu a la resonance de 2,71 ^{MeV dans la reac-} tion

18O(CX, Yo) 22Ne

^a l’aide d’un scintillateur

NAI(T1)

de 12,7 ^{cm x} 10,2 ^{cm. Un} bombardement de quatre

heures a ete n6cessaire pour obtenir ^ce

spectre.

^Les

barres verticales

indiquent

les limites de la fenetre de

comptage

^{du s6lecteur a un canal.} Ces limites sont fonction de

1’energie

de bombardement.

spectre

gamma relev6 ^a la resonance de

2,7

^MeV.

Cette

figure

^{montre aussi la}

position

de la fenetre de

comptage

^utilis6e pour les mesures. La courbe d’excitation obtenue est

pr6sent6e figure

^4.

FIG. 4. ^- Courbe d’excitation de la reaction

18O(a, yo) 22Ne

a 6C.M. ⁼ 90,0°.

Chaque point correspond

^{a une me-}

sure de 20 ^mn et a un

depot

^{de 120}

C d’ions (4He)++ ;

le bruit de fond de 50 coups du ^au rayonnement

cosmique

^n’est pas soustrait. Les ^{erreurs sont}

d’origine

statistique.

274

La reaction

180(oc, nY)2lNe

^a ete 6tudi6e avec le meme d6tecteur en

plaçant

la fenetre de comptage

sur le

pic d’absorption

totale du rayon gamma de

0,35

^MeV

provenant

^du

premier

niveau excite du 2lNe.

La courbe d’excitation ainsi

obtenue,

^donnee

figure 5, reproduit

^la

plupart

des resonances observ6es _par Bair et Willard

[1]

^en section efficace totale

( oc, n).

FIG. 5. ^- Courbe d’excitation de la reaction

180(ot, ny)2lNe

^a 8C.M. ⁼ 90,00.

Ces auteurs ont utilise _pour leur

experience

^{des cibles}

plus

^{fines que les}

^notres,

^ce

qui explique pourquoi

^ils

ont obtenu

plus

de details dans leur courbe.

Le fait que ^nous ayons utilise des cibles sans support

nous a limites a une

6paisseur

minimale de 60 keV a

Ea

⁼ 3 MeV pour 1’etude de la diffusion

elastique.

La meme

6paisseur

^en

oxyde

de tantale a ete utilis6e afin d’avoir des resultats directement

comparables.

Le rendement de la diffusion

in6lastique

^a pu ^etre estime en

plaçant

^{une fenetre sur le}

pic d’absorption

totale du rayon gamma de

2,0

^MeV

provenant

^{de la} d6sexcitation du

premier

niveau excite de 180.

Ces mesures ont ete faites _pour obtenir des valeurs relatives des sections efficaces de la reaction

(a, yo)

^et

de la diffusion

in6lastique

par

rapport

^a la reaction

(a, ny).

^{Nous avons} obtenu des limites _pour

Ea.

⁼

2,5

a

5,0

^{MeV :}

Ces limites

permettent

^de

negliger

^{les canaux de diffu-}

sion

in6lastique

^{et de}

capture

radiative vis-A-vis des

canaux de diffusion

elastique

^et de reaction

(a, n),

^du

moins en ce

qui

^concerne le calcul des sections efficaces.

Analyse

des donndes

expérimentales.

^{- Dans le cas}

d’une resonance

isol6e,

^{observ6e en diffusion}

elastique

d’une

particule

^de

spin

nul par ^un noyau

6galement

de

spin nul,

la resonance d’onde

partielle try.

^{= 0}

(J1t 0+) apparait

^{a tous les}

angles,

alors que la resonance d’onde

partielle I

^{=A 0}

disparait

^a

chaque angle correspondant

^{a un zero du}

polynome

^{de Le-}

gendre

^d’ordre

try..

C’est ainsi _que la

résonance try.

⁼¹

(J1t = 1-) disparait

^a

Oc.m.

⁼

^90,00,

^celle

de try.

^{= 2}

(J1t = 2+)

^a

Oc.M. == 125,3°,

^{celle de}

try.

^{= 3}

(Jn

⁼

3-)

a

eU.M.

⁼

90,0°

^et

140,80

^{et enfin celle}

de Ix

^{= 4}

(J1t 4+)

^a

6r,M. ^{== 109,9°}

^et

149,4o.

Les courbes de diffusion

elastique ( fig. 2)

^montrent

que peu de resonances

peuvent

^etre consid6r6es

comme isol6es. C’est n6anmoins le ^cas des resonances

(lrx

⁼

1)

^a

2,56

^et

2,71

^{MeV et de la resonance}

(lrx

⁼

0)

a

2,90 MeV,

^r6sultats

qui

^{sont en accord avec ceux}

de Powers ^{et ses} coll. Les autres resonances ne sont pas

susceptibles

d’etre traitees aussi

simplement.

La determination des

param6tres

de niveaux est

alors

possible

^en

ajustant

successivement les valeurs d’un

jeu

^de

param6tres

^de

depart jusqu’a

^ce que les sections efficaces

th6oriques

calculees soient en accord

avec celles mesurees

exp6rimentalement.

^{Nous avons}

applique

^{cette m6thode aux r6sultats}

exp6rimen-

taux

(a, n) [1]

^et

(oc, a).

Les calculs ont ete effectues avec un ordinateur IBM 1620 II en utilisant des formules de sections efficaces dans une

approximation

^{a deux}

canaux-plu-

sieurs niveaux

[3] :

pour la diffusion

elastique

^{et :}

pour la reaction

(a, n),

^ou l’indice 1 se r6f6re au

canal

(180

⁺

ex)

^et l’indice 2 au canal

(2lNe

⁺

n) ; kc

^est le nombre d’onde du canal _c;

CI(O), l’amplitude

de diffusion

coulombienne; P, (cos 0),

^le

polynome

^de

Legendre

^d’ordre

I;

cxl, le

d6phasage coulombien,

avec mo ⁼ 0. La matrice

U,

^est donnee par :

pi etant le

d6phasage

^de

sphere rigide : où ac

^est le rayon d’interaction.

Les elements de matrice n6cessaires

Wlll

^et

WI2Z,

relies a la matrice

R, peuvent

^{s’6crire comme suit}

(sans

^écrire l’indice I pour

simplifier) :

ou :

La

quantite P,

^est le facteur de

penetration

^relatif

au canal c et

r Àc

^la

largeur partielle

du niveau À dans le canal c.

11 faut

souligner

^que l’interf6rence entre niveaux de meme

J1t n’apparait

que dans les elements ^non

diagonaux RCf C

^{ou la}

largeur partielle

^{réduite :}

figure toujours sous forme

^de

produits

tels que yx, yxc,.

L’ambiguit6

^de

signe

^{de ces}

quantites

^se

r6percute

^sur

les sections efficaces. Les sections efficaces calcul6es ne

peuvent

^{etre en} bon accord avec les valeurs

exp6ri-

mentales en cas d’interference que si le bon

signe

^{a 6t6}

utilise _pour le calcul. Nous avons tenu

compte

^{de ce} fait en ecrivant :

où qÀ

^{est considere comme un}

parametre suppl6men-

taire affect6 a

chaque

niveau. 11 faut remarquer

[4]

que les sections efficaces calcul6es ^ne

changent

pas si on

change

^{tous les}

signes

^et que les sections efficaces

ne sont donc sensibles

qu’aux signes

relatifs des pro- duits des

largeurs

^réduites

correspondant

^{aux niveaux}

interferents.

Les

d6phasages

^et les facteurs de

penetration

pour

particules alpha

^{ont 6t6 calcul6s} par ^un sous-pro- gramme base sur des relev6s de fonctions coulom- biennes dans les courbes de

Sharp

^{et ses coll.}

[5].

Les facteurs de

penetration

pour ^{neutrons ont} 6t6 calcul6s directement avec des formules

simples [3]

en

prenant

^la

plus petite

valeur de I

quand

^les

^r6gles

d’addition des moments

angulaires

^donnaient

plus

d’une valeur. Les rayons d’interaction 6taient d6finis

comme suit :

Les sections efficaces sont des fonctions de Fener-

gie E’ aab

^{et de}

param6tres

de niveaux

qui

^{sont :}

1’6nergie

^de

resonance,

^{la valeur de}

J" (j

⁼

la.),

^les

largeurs

^{totale et}

partielles

^{et le}

parametre

^d’inter-

férence qÀ

^d6fini

plus

^haut.

L’analyse

^a ete r6alis6e comme suit :

1)

^Calcul des sections efficaces _pour les canaux

(oc, a)

^et

(a, n)

^avec

un jeu

^de

param6tres

^de

depart ; 2)

Trace des sections efficaces calcul6es et

comparai-

son avec les donn6es

expérimentales correspondantes;

3)

^{Mise a}

profit

des differences entre valeurs

exp6-

rimentales et valeurs calcul6es pour modifier le

jeu

de

param6tres;

4)

Fermeture de la boucle en recalculant les sec-

tions efficaces a 1’aide des nouveaux

parametres.

Une fois la meilleure concordance

obtenue,

^les

courbes ont ete

corrig6es

pour 1’effet du ^a

l’ épaisseur

de la cible. Cette correction a ete r6alis6e en sommant

simplement

les contributions 616mentaires de

chaque

tranche de la cible sur

1’epaisseur

^totale

apparente

^de celle-ci sans

prendre

^en consideration le ^«

straggling

^».

Rdsultats et discussion. ^- La m6thode des

ajuste-

ments successifs des

param6tres

de niveaux nous a

permis

d’obtenir de bons r6sultats pour la

region d’6nergie Ea

⁼

2,5

^a

4,0

^{MeV. Les}

ajustements

obtenus sont

présentés figure

⁶ pour les r6sultats en

FIG. 6. ^- Sections efiicaces differentielles mesur6es pour la diffusion

elastique 180(a, a)180

^{et sections efficaces}

calcul6es

(courbes

^{en trait}

plein).

^{Les erreurs}

indiquees

^sont

d’origine statistique.

Les valeurs absolues sont

connues avec une incertitude estimee a 15

%.

276

diffusion

elastique

^{a six}

angles.

^Aucune normalisation arbitraire n’a ete

appliqu6e

^{aux r6sultats}

exp6rimen-

taux, ^{nous avons} seulement

corrig6

^les

points exp6ri-

mentaux dans les limites de 1’erreur

prealablement

estim6e

(d=

¹⁵

%)

pour obtenir le meilleur accord.

Les valeurs du

jeu

final des

param6tres requis

pour

cet

ajustement

^sont

r6pertori6es

^{dans le tableau}

I,

ainsi que les valeurs

correspondantes

^des

rapports

^des

largeurs

^{reduites a} la limite de

Wigner [6] 6a

^et

02 n .

Les memes valeurs de

parametres

de niveaux _per- mettent de calculer une section efficace totale de la reaction

180 ((x, n)2lNe

^{en tres} bon accord avec la courbe

expérimentale [1] ( fig. 7).

On observe _cepen- dant des differences vers

2,9

^et

3,6

^{MeV. 11}

s’agit

^des

FIG. 7. ^- Section efficace totale de la reaction

180 (a, n) 21Ne

extraite de la reference (2]

(points)

et section efficace totale calculee a l’aide des

param6tres reportés

^{dans le}

tableau I

(courbe

^{en trait}

plein).

deux niveaux minces observes par ^{Bair et} Willard

[1]

a

E(X

⁼

^2,919

^et

^3,45

^{MeV et}

qui

^n’ont pas pu etre mis en evidence dans nos r6sultats de diffusion

elastique

en raison de

I’ épaisseur

^{de notre cible.}

A. RESONANCES A

Ea

⁼

2,56,

^{271 ET}

2,75

^{MeV. -}

Les

largeurs

totales des deux

premi6res

^resonances

sont de 13 et 14 keV selon

1’exp6rience

^en

180 (oc, n)2lNe

de Bair et Willard

[1]. D’apr6s

^{des mesures} de diffusion

elastique,

^{Powers et ses coll.}

[2]

^ont r6cemment attri- bue la valeur

P

^{= 1- aux niveaux}

correspondants.

Comme on le voit

figure 4,

la courbe d’excitation de la reaction

180(ot, Yo)22Ne

montre nettement deux resonances aux memes

energies,

^ce

qui implique J" :A

0+. Le meilleur accord obtenu avec les valeurs de section efficace differentielle de diffusion

elastique,

compte

^{tenu de}

1’epaisseur

^{de la}

cible,

^confirme

l’attribution

J"

^{== 1-} pour les deux niveaux.

La resonance a

2,75 MeV,

mentionn6e _par Bair et

Willard avec une

largeur

^de

^{30 ±}

¹⁵

keV, n’apparait

pas ^assez bien dans nos r6sultats de diffusion

elastique

pour ^nous

permettre

d’attribuer avec certitude la valeur

Irt

^{= 2+}

qui

^{nous a}

cependant

^{fourni le}

meilleur accord. ^D’autre

part,

^{Powers et ses coll. ne} mentionnent pas de resonance ^{a cette}

6nergie.

^Les

mesures

180 ( oc, Yo)22Ne

^{montrent une} forte resonance a

2,71 MeV,

^{mais la}

presence

^{d’une resonance}

plus

faible vers

2,75

^{MeV ne}

peut

pas etre exclue.

Cependant,

^{Deuchars et}

Dandy [7]

^{ont observe}

une resonance situ6e a

2,73

^{MeV et ont deduit de}

mesures de correlation

(n

^-

y)

la valeur

Irt

^{= 2+.}

On ^est ainsi tent6 de croire _que le niveau observe par Deuchars et

Dandy correspond

^au niveau 2+ que ^nous

avons trouve a

2,75

MeV. Mais ceci est exclu vu la faiblesse de la resonance observ6e ^en diffusion elas-

tique,

^et le fait que Deuchars ^et

Dandy

n’observent

aucune autre resonance au

voisinage

^du

pic

^intense

a

2,73

MeV. 11 faut donc _que le

pic auquel

^Deuchars

et

Dandy

^{ont attribue}

Irt

^{= 2+ soit le meme} que celui _pour

lequel le present

travail conduit a la valeur

Irt

⁼ 1-. Comme l’ont fait remarquer Powers ^{et ses}

coll.,

^{les mesures} de diffusion

elastique

determinent de

façon

^{tout a fait}

univoque

la valeur

Jn

^{= 1-.}

L’attribution

Irt

^{= 2+} de Deuchars et

Dandy

^est

donc incorrecte et les correlations

(n

^-

y)

^mesur6es

par ^{ces auteurs} doivent etre

réinterprétées

^avec

Jn

^{= 1-. Des calculs} que nous avons effectues mon- trent

qu’en

^fait la valeur

Irt

^{= 1- est tout a fait}

compatible

^{avec les r6sultats}

expérimentaux

^{de ces}

auteurs.

B. RESONANCE A

Erx

⁼

2,90

MeV. - L’attribution

pr6c6dente [2] J" -

^{0+ au niveau}

correspondant peut

^{etre confirm6e} par les r6sultats de la diffusion

elastique

^{et de la reaction}

(a, n).

C. RESONANCES

A Ea

⁼

3,16

^ET

3,19

^{MeV. -}

Bair et Willard

[1]

^ne mentionnent

qu’une

^seule

resonance dans cette

region,

^{et ce a}

Erx

⁼

3,19

^MeV.

Powers ^et ses coll.

[2]

^{observent une resonance à}

Ea

⁼

^3,17

^{MeV mais} concernant le meme niveau

auquel

ils attribuent

Irt

= 0+. Ces derniers auteurs

mentionnent des difficultes a obtenir une concordance satisfaisante entre r6sultats

expérimentaux

^{et courbe}

calcul6e dans cette

region.

La courbe d’excitation de la reaction

180( (X Yo)22Ne ( fig. 4) pr6sente

^{une resonance a}

Ea

⁼

^3,19

^MeV.

Ceci entraine soit une erreur dans 1’attribution

pr6-

c6dente

Irt

^{= 0+ au niveau}

correspondant,

^soit

1’existence d’un deuxi6me niveau

J71 =,A

^{0+. Nous}

avons ete conduits a examiner la seconde

possibilite

^et

nous trouvons que deux niveaux ^sont n6cessaires _pour rendre

compte

des sections efficaces des processus

(oc, a)

^et

(oc, n) ( fig.

^{6 et}

7).

^Les

caractéristiques

^{de ces}

deux niveaux ^{sont :}

D. RESONANCES

A E,,,

⁼

3,32

^ET

3,44

^{MeV. -}

Les

largeurs

totales de ces resonances sont

respective-

ment 80 ^et 15 keV

[1]

^et l’attribution des

spins

^d6coule

du fait _que la section efficace du processus

(a, a)

^a

Oc.,.

⁼

125,3-,

^ou

P, (cos 0) = 0,

^ne

pr6sente

^aucune

anomalie;

^ceci

sugg6re JTT:

2+ pour les deux ^ni-

veaux. L’attribution

JTT:

^{== 2+ au}

premier

^{de ces}

niveaux confirme celle faite _par Powers et ses coll.

[2].

La deuxi6me resonance moins

prononc6e

que la pre- mi6re n’a _pas ete mentionn6e _par ces auteurs.

E. RESONANCES ENTRE

Err.

⁼

3,5

^ET

4,0

^{MeV. -}

Dans cette

region, qui

^n’a pas ^encore ete 6tudi6e _par la diffusion

elastique,

^les

largeurs

totales de

quelques

resonances sont donn6es _par l’ étude de la reaction

180 (a, n)2’Ne [1].

^Les r6sultats de la diffusion

elastique

obtenus dans le

present

^{travail nous}

permettent

^de localiser une resonance aux environs de

3,9

^MeV.

Une forte anomalie existe dans la section

efficace,

^et

ce a tous les

angles

^a

1’exception

^de

ec.M..

⁼

^90,0°

et

140,8° sugg6rant

1’existence d’une onde

partielle la

^{= 3. Cette}

hypoth6se

permet ^un bon accord ^entre r6sultats

expérimentaux

^et courbe calcul6e avec

Eres == 3,93

^MeV.

Toutes les autres anomalies

présentes

^{dans cette}

region

^{ont tendance a} s’accentuer vers les

grands angles

^{et a}

disparaitre

^a

eC.M.

⁼

90,0°,

^ce

qui

^est

le comportement

typique

d’une onde

partielle la

^{= 1.}

De nombreuses tentatives ^ont

cependant

ete faites ^en attribuant

J"

^{= 1- aux niveaux}

pr6c6demment

^men-

tionnes

[1],

^{mais aucune} concordance satisfaisante n’a pu etre obtenue. Les

pics

^{et creux} calcul6s 6taient

toujours trop

^{6troits en}

comparaison

^{de ceux obtenus}

exp6rimentalement,

^ce

qui sugg6re

^la

possibilite

^de

1’existence de niveaux

larges.

^Les niveaux suivants ont

permis

^le meilleur accord _pour les sections efficaces de diffusion

elastique

^et de reaction

(a, n) [1] :

Pour ces niveaux

larges

^{et si}

proches,

^il etait absolu-

ment n6cessaire de determiner les

parametres

qx. Ces derniers ont ete trouv6s de

signes opposes

^{pour les}

deux niveaux.

Les deux niveaux

Irt

⁼ 1- que nous avons men-

tionnes confirment

l’hypothèse

^{de Powers et ses coll.}

qui,

dans le but de ^{trouver un} accord dans la

region

de

3,5 MeV,

^ont

suppose

1’existence de deux niveaux

Irt

^{= 1- en} dehors de leur domaine

experimental.

A

6C.M,

⁼

90,0°,

^ou les effets r6sonnants de l’onde

partielle la

^{= 1 sont}

^absents,

1’existence d’anomalies 6troites

disparaissant

^a

6C.M.

⁼

125,30

^{conduit a 1’at-}

tribution

Irt

^{= 2+ aux niveaux}

correspondants (Ea

⁼

3,60

^et

3,84 MeV).

TABLEAU I

PARAMETRES DES NIVEAUX D’ENERGIE DE 22Ne DETERMINES DANS LE PRESENT TRAVAIL

L’incertitude sur les energies ^{mesur6es est de ± 10} keV, tandis _{que la} precision ^{sur les} largeurs ^{estim6es est} meilleure que 10 %.

(a) Les paramètres ^{de ces niveaux sont en} bon accord avec des r6sultats ant6rieurs (voir [2]).

(b) ^{L’effet de ces} resonances a ete observe pr6c6demmeilt (voir [2]) mais uniquement ^en dessous de E(x ⁼ 3,5 ^MeV. Les parametres

sont determines avec plus ^de precision ^{dans le} present ^travail.

278

FiG. 8. ^- Schema des niveaux de 22Ne avec 6chelle dilat6e pour ^la

region comprise

^{entre 11,7 et 13 MeV}

d’6nergie

d’excitation.

Conclusion. ^- Les

parametres

de treize niveaux

(tableau I)

^ont ete determines avec nos r6sultats

exp6-

rimentaux de diffusion

elastique

^{et de}

capture

^radia- tive de

particules alpha

par 180. Les r6sultats concer- nant

cinq

^niveaux

(1, 2, 4,

^{5 et} 7 dans le tableau

I)

sont en bon accord avec ceux de Powers et ses coll.

compte

^{tenu des}

imprecisions

^{de mesures.} Des r6sultats

nouveaux ont ete obtenus _pour huit autres niveaux.

Le schema de niveaux du 22Ne dans la

region

^intéressée

entre

11,7

^et

13,0

^{MeV est donne}

figure

^{8 et mentionne}

les transitions _yo observees. Comme le montrent les don- n6es

experimentales

de diffusion

elastique 180 (OC, a) 180,

au-dessus de

Ea

⁼ 4 MeV la densite des niveaux

augmente

^{et rend}

l’analyse plus difficile,

^d’ou

l’impos-

sibilit6 d’obtenir des r6sultats satisfaisants _pour le

moment.

Remerciements. ^- Nous tenons a remercier le Dr Samuel du Weitzmann Institute de Rehovoth ^et le Dr Amsel pour les cibles 180. Nous remercions M.

Jang

des nombreuses ^et utiles discussions dont il

nous a fait b6n6ficier ainsi que MM.

Joestlein

^{et Pretzl}

de leur aide dans les ^mesures.

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