Facteur de forme de la transition β de 473 keV de 94Nb vers 94Mo

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Submitted on 1 Jan 1968

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Facteur de forme de la transition β de 473 keV de 94Nb vers 94Mo

J.C. Hocquenghem, S. André, P. Liaud

To cite this version:

J.C. Hocquenghem, S. André, P. Liaud. Facteur de forme de la transition β de 473 keV de 94Nb vers 94Mo. Journal de Physique, 1968, 29 (2-3), pp.138-140. �10.1051/jphys:01968002902-3013800�.

�jpa-00206629�

138.

FACTEUR DE FORME DE LA

TRANSITION 03B2

DE 473 keV DE 94Nb VERS 94Mo Par

J.

^C.

HOCQUENGHEM,

Laboratoire de Chimie Nucléaire et Radioactivité, S.

ANDRÉ

et P.

LIAUD,

Laboratoire de Physique Nucléaire,

Faculté des Sciences et Centre d’Études Nucléaires de Grenoble.

(Reçu

^{le 22}

septembye 1967.)

Résumé. 2014 La forme du

spectre

03B2- ^{de la}

désintégration

^du niveau fondamental de 94Nb

vers le niveau de 1,574 ^{MeV du 94Mo a} été mesurée à l’aide d’un

spectromètre magnétique Siegbahn-Slätis. L’énergie

^{maximale a} été trouvée

égale

^{à 473 ± 3 keV.} Le facteur ^de forme déduit de

l’expérience

^est

incompatible

^{avec une} transition deux fois interdite

unique,

^ce

qui

confirme la valeur 6+ pour ^le

spin

^de l’état fondamental de 94Nb. De

plus,

^{cette mesure}

complète

les mesures de corrélation

angulaire 03B2-03B3

^{faites sur} cette même transition et doit ainsi

permettre

la détermination des éléments de matrice nucléaires

03B2.

Abstract. ²⁰¹⁴ The

shape

^{of the} 03B2-

decay

^{of 94Nb}

(ground level)

^{to 94Mo}

(1,574

^MeV

excited

level)

^{have been}

investigated by

^{means of a}

Siegbahn-Slätis type magnetic

spectro-

meter. The maximum energy ^has been found to be 473 ± 3 keV. The

shape

^{factor is not}

in agreement ^{with a}

unique

second forbidden transition and so we can confirm the 6+

spin

value of the

ground

^{level in 94Nb. This}

shape

factor measurement, ^with the 03B2-03B3

angular

correlation data, thus allows the determination of the

03B2-transition

nuclear matrix elements.

LE JOURNAL ^DE PHYSIQUE ^TOME 29, FfVRIER-MARS 1968,

1. Introduction. ^- Le niveau fondamental de 94Nb de 2 X 104 ans de

p6riode

^se

d6sint6gre

par ^une seule

transition P qui

alimente le niveau excite 4+ de

1,574

^{MeV de 94Mo}

[1].

Cette transition a un

log ft

de l’ordre

12,

^{elle est} donc deux fois

interdite,

^ce

qui

permet

d’assigner

^au niveau fondamental de 94Nb le

spin

^{6 + ou 7 + . En} outre, des ^mesures r6centes de correlation

angulaire p-y [2]

^et de forme de spectre par

compteur

^{403C0 a} scintillations

[3]

^ont

permis

^de

montrer que ^cette transition 6tait

probablement

^non

unique.

C’est ^un des rares cas de

transitions P

^{deux fois}

interdites non

uniques, ou, grace

^au fait que le niveau atteint ^se d6sexcite _par emission de

rayonnements

électromagnétiques,

^des observables

expérimentales

autres que la forme de

spectre peuvent

^{etre mesur6es.}

11 nous a donc semble

int6ressant,

ayant

entrepris

par ailleurs la mesure de correlation directionnelle

P-y,

^de

faire aussi une mesure

precise

^de la forme de spectre.

II.

Prdparation

^{de la source. - La source a 6t6}

obtenue en irradiant un an, a un flux moyen d’environ 5 X 1013

neutrons/CM2.

^{s, un} echantillon de 40 _mg de niobium

m6tallique

^de

puret6

nucl6aire. Une d6crois-

sance de neuf mois a ete n6cessaire pour permettre ^à l’activité

parasite

provenant, ^d’une

part,

^des

impu-

retes

(Ta

^et

W)

et, d’autre

part,

du 95Nb form6 _par double capture, de diminuer suffisamment. Au bout de ce temps, ^le spectre y ^a montre la

presence

^dans

1’echantillon de

lg2Ta,

^{95Nb et 94Nb. Une}

separation

isotopique [4]

^{avec un}

pouvoir

de resolution d’envi-

ron 500

( fig, I )

^{et une} collection directe à faible courant sur formvar aluminise de 150

yg fcm2 ont permis

^d’obte-

FIG. 1. ^-

Spectre

^{de masse}

obtenu a

partir

^de 1’echantillon irradie.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01968002902-3013800

139

WG. 2. ^-

Spectre

y du 94Nb fait a l’aide d’une

jonction Ge(Li).

nir une source mince de 94Nb dont

I’homog6n6it6

^a

ete v6rifi6e _par

autoradiographie (1).

^{Le rendement}

de collection d’environ 1

%

^a

permis

^{d’obtenir une}

activite de l’ordre de

0,1 yci.

^Un

spectre

y fait avec

une jonction Ge(Li) ( fig. 2)

^a montre alors _que la contamination en activites

parasites

etait inferieure a 10-3.

III.

Dispositif expdrimental

^{et mesures. - Le}

spectromètre B magn6tique

que nous avons utilise ^est du type

Siegbahn-Slatis,

construit par la firme ^su6- doise L.K.B. Les

electrons, apr6s analyse,

^étaient

d6tect6s a l’aide d’un compteur

Geiger-Muller.

^L’en-

semble a

d6jh

ete decrit _par ailleurs

[5].

Huit series de mesures ont ete faites en

pr6compte

de 4 000 _{coups par} valeur de

l’impulsion.

^Le

palier

du

compteur

6tait vérifié avant et

apr6s chaque

^me-

sure. Le bruit de fond a ete determine au d6but de

chaque

spectre

(a

^courant nul dans les bobines du

spectrom6tre)

^{et a la fin}

(avec

^{un courant} correspon- dant a une

6nergie cin6tique

^{de 550}

keV);

^{ceci nous}

a

permis

^de nous assurer de la constance du bruit de fond et de determiner sa

valeur;

^de

plus,

^{nous avons}

pu

verifier,

^en comparant le bruit de fond au d6but

et a la fin des

spectres, qu’aucune branche P

^{ne donnait}

de contribution visible a

1’energie

de 550 keV.

(1)

^Le

separateur d’isotope

^{utilise a 6t6 construit} par le Laboratoire de

Physique

^{Nuel6aire de la} Faculté des Sciences de Grenoble. Nous tenons a remercier M. le Pro- fesseur Bouchez

qui

^{mit cet}

appareil

^{a notre}

disposition,

ainsi que ^MM.

Bog6,

Bouriant et Dousson

qui

^{ont effectu6}

la

separation.

IV. Correction de resolution finie. ^- Le bruit de fond ayant ete soustrait des ^taux de

comptage exp6- rimentaux, puis

^le resultat normalise _par intervalle

d’impulsion (c’est-a-dire

^divise par la valeur corres-

pondante de p

pour tenir compte ^{du fait} que la reso- lution de

l’appareil

^est

proportionnelle

^a

l’impulsion),

il nous restait a faire les corrections de resolution finie.

La forme de raie obtenue avec des electrons mono-

6nerg6tiques

^{6tant tres bien}

reproduite

par ^une gaus- sienne et la resolution R du

spectromètre petite (0,042

X p pour ^notre

source),

nous avons utilise la m6thode d’Owen et Primakoff

[6]

^et

[7].

^Si

M(p) d6signe

^le

spectre experimental

^non

corrige

^{de la}

resolution

finie,

^{on a} pour le

spectre corrige N(p) :

Pour determiner les valeurs de la d6riv6e

seconde,

nous avons

approche

^les

points experimentaux M(p)

par la meilleure

approximation

^{au sens} des moindres carr6s

pond6r6s,

constituée _par un ensemble de

poly-

n6mes du second

degr6,

^ces

polynomes

6tant astreints a se raccorder ainsi que leurs d6riv6es

premieres (fonction spline

^de

lissage

^{du second}

degre) .

Le facteur de correction ainsi obtenu _pour le

point

mesure le

plus

^{haut en}

6nergie

^{est de :}

^0,954.

V. Ddtermination de

l’énergie

maximale. ^{- L’6ner-}

gie

^{maximale du}

spectre P

^{a ete} d6termin6e ^en cherchant 1’intersection du trace de Fermi-Kurie

ÝN(p)/p2Fo

^{avec l’axe} des abscisses.

140

Pour

cela,

nous avons

ajust6

^les coefficients de la fonction :

de

faqon qu’elle approche

^les

points

^{du trace de Fermi-}

Kurie dans la meilleure

approximation,

^{au sens des}

moindres carr6s

pond6r6s ( fig. 3).

Le choix de la forme de la

fonctiony

^{a ete}

guide

par le

(qui

^{est assez} bonne dans notre

cas), Ao(W )

^se

pr6sente

sous la forme d’un

polynome

^du

quatri6me degr6 plus

un terme en

1 / W.

L’6nergie cin6tique

maximale ainsi obtenue ^{est :}

473 ±

^{3 keV.}

FIG. 3. ^- Trace de Fermi-Kurie pour ^la determination de

1’6nergie

^{maximale du}

spectre P

^{de 94Nb.}

Cette m6thode est assez différente de celle

propos6e

par

J.

^{B. Willet et E. H.}

Spejewski [8];

^elle

pr6sente 1’avantage

^de

s6parer

la correction de resolution finie de la determination de

1’energie

^maximale

(ce qui

permet ^{de mieux se rendre} compte de l’influence de

ces deux

facteurs),

^{elle est d’autre} part

plus simple

^à

utiliser.

VI. Rdsultats et

conclusion.

^{- Le} facteur de forme

Ao(W)

^{tire de}

l’expérience

^{est donne sur la}

figure

4 pour les

energies

maximales de 470

keV,

473 keV et 476

keV;

^{sur cette meme}

figure,

^{nous avons}

trace le facteur de forme

th6orique

pour ^une transition deux fois interdite

unique;

^{le d6saccord avec les}

resultats

experimentaux

permet d’61iminer

1’hypothese

d’un

spin

⁷⁺ pour le niveau fondamental de 94Nb.

FIG. 4. ^- Facteur de forme de la

transition p

^{de 94Nb}

vers 94Mo. Les trois courbes avec

points experimentaux

sont les facteurs de forme tires de

1’ experience

^en

supposant

^des

energies

^{maximales de 470} keV, ^{473 keV}

et 476 keV. La

quatrieme

^{courbe est le facteur de}

forme

th6orique

pour ^une transition deux fois interdite

unique.

Les valeurs trouv6es _pour

1’energie

^{maximale et le}

facteur de forme sont en accord avec celles de R. E.

Sny-

der et G. B. Beard

[3].

Nos resultats

plus precis

^{doivent nous} permettre,

avec ceux de la correlation

angulaire P-y [2],

^d’ex-

traire les elements de matrice nucl6aires

6.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^KUEBBING

(R. A.)

^{et CASPER}

(K. J.),

^Nuclear

Physics,

1967, ^A 98, 75.

[2] HOCQUENGHEM

(J. C.)

^{et BERTHIER}

(J.),

^à

paraître

dans Arkiv för Fysik.

[3] SNVDER

(R. E.)

^{et BEARD}

(G. B.),

Phys. ^Rev., 1966, 147, ^867.

[4] ^BOURIANT

(M.),

^Thèse d’Université, Grenoble, 1967,

n° 880.

[5]

^ANDRÉ

(S.),

^{Thèse Doctorat}

d’État,

Grenoble, 1965,

n° 565.

[6]

^OWEN

(G. E.)

et PRIMAKOFF

(H.),

Phys. Rev., 1949, 74, 1406.

[7] ^OWEN

(G. E.)

^{et PRIMAKOFF}

(H.),

^{Rev. Sc.} Insty., 1950, 22, 339.

[8] ^WILLET

(J. B.)

^et

SPEJEWSKI (E. H.),

Nucl. Insty.

and Meth., 1967, 52, ^77.