Désexcitation électromagnétique des niveaux à 11,89 et 12,28 MeV de 22Ne

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Submitted on 1 Jan 1968

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Désexcitation électromagnétique des niveaux à 11,89 et 12,28 MeV de 22Ne

J. Graff, G. Chouraqui, M. Port, J.M. Thirion, S. Jang, Th. Muller

To cite this version:

J. Graff, G. Chouraqui, M. Port, J.M. Thirion, S. Jang, et al.. Désexcitation électromagnétique des niveaux à 11,89 et 12,28 MeV de 22Ne. Journal de Physique, 1968, 29 (2-3), pp.141-143.

�10.1051/jphys:01968002902-3014100�. �jpa-00206630�

141.

DÉSEXCITATION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

^DES

^NIVEAUX

A

11,89

^ET

12,28

MeV DE 22Ne

Par

J. GRAFF,

^G.

CHOURAQUI,

^M.

PORT, J.

^M.

^THIRION,

^S.

JANG

^{et TH.}

^MULLER,

Institut de Recherches Nucléaires, 67-Strasbourg.

(Reçu

le 29 août

1967.)

Résumé. 2014 L’étude de la

capture

^radiative

18O(03B1, 03B3)22Ne a permis

^{de fixer de}

façon

^uni-

voque ^la valeur

J03C0

^{= 1-} pour les niveaux excités ^à 11,89 ^et 12,28 ^{MeV de} 22Ne, pour

lesquels

les résultats antérieurs étaient contradictoires. Les

caractéristiques

^de leurs transitions vers

l’état fondamental et le

premier

état excité ont

également

été déterminées.

Abstract. ²⁰¹⁴ By ^{means of the}

18O(03B1, 03B3)22Ne

^radiative

capture,

^the

J03C0

^{= 1- value has}

been

unambiguously

determined for the 11.89 and 12.28 MeV excited states in 22Ne, for which the

previously reported

^{results were} contradictory. The characteristics of their transitions to the

ground

^and first excited states have also been measured.

LE JOURNAL ^DE PHYSIQUE: ^TOME 29, FÉVRIER-MARS 1968,

Introduction. ^-

Quoique

^la

description th6orique

des 6tats excites de 22Ne

[1]

n’aboutisse encore

qu’a

des resultats

partiels, plusieurs

^travaux

experimentaux

ont ete consacr6s a la

spectroscopie

^{de ces}

6tats,

^en

particulier

^{dans la}

region

d’excitation de 11 4 13 MeV

[2-5].

^{Dans cette}

region,

deux resultats sont

contest6s : d’une part, l’attribution

ill

⁼ 2+ pour le niveau a

11,89 MeV,

^{bas6e sur} 1’etude de la corr6- lation _{n - y}

[2],

^est contredite _par le r6sultat des

experiences

de diffusion

élastique [4, 5] qui

^conduisent

a

J03C0

⁼

1-;

^d’autre

part,

^{dans la}

region

^de

12,28 MeV,

on trouve mention soit d’un seul niveau 0+

[4],

^soit

de deux niveaux

proches

^{0+ et 1-}

[5].

Les seuls etats de 22Ne atteints _par la voie 180 + ^a

ayant

^une

probabilite

^non

negligeable

^{de se d6sexciter}

par des transitions _yo vers 1’etat fondamental

(J03C0 = 0+)

sont des 6tats

Jrt =

^{1- ou 2+. Les} distributions

angulaires

^des radiations El ou E2 pures correspon-

dantes,

^tres

prononc6es

^{et tres}

diff6rentes, permettent

de determiner le

spin

^sans

ambiguïté [6].

^{Nous avons}

donc ete amenes a 6tudier la distribution

angulaire

des transitions yo de ces 6tats excites. Les mesures

effectu6es nous ont

permis

^d’obtenir

6galement

^les

largeurs

radiatives de ^ces transitions et d’6tudier les transitions _Yl vers le

premier

^etat excite de 22Ne

(Ex

⁼

1,28 MeV, J03C0

⁼

2+) qui

^{sont en}

competition

avec les transitions _yo ^vers 1’etat fondamental.

Mdthode

expdrimentale.

^-

L’exp6rience

^{a ete r6ali-}

sée en bombardant une cible de tantale

oxyde

par

un faisceau

(4He)+

^de

^0,2 yA

^{d6livr6 par} l’accélérateur Van de Graaff

5,5

MeV du C.R.N. de

Strasbourg.

La cible

(1),

^{obtenue par}

oxydation anodique

^en

(1) Preparee

^{en Israel} par ^{G. Amsel.}

milieu

enrichi,

^contenait

86,5 % d’oxyg6ne-18

^et

l’épaisseur

de la couche

d’oxyde correspondait

^à

80 keV pour des

particules alpha

^{de 3 MeV.}

La detection des _{rayons y} a ete effectuée a 1’aide de deux cristaux

NaI (Tl)

^de

7,62

^X

7,62

^{cm mont6s}

sur des

photomultiplicateurs

^{RCA du}

type

^{8054 entou-}

rés d’un

blindage cylindrique

^en

plomb

^d’une

6pais-

seur de 10 cm. Les

impulsions

^d6livr6es par les deux

photomultiplicateurs

^étaient trait6es simultan6ment par la chaine de

mélange-aiguillage

^d6crite par ailleurs

[7]

^avant

analyse

par ^un s6lecteur Intertech-

nique

^{a 4 096 canaux utilise en} multivoie. Les _rayon-

nements y que nous nous proposons de

detecter,

^et

dont

1’energie

^est voisine de 12

MeV,

^se situent bien au-dessus du bruit de fond

engendré

par les reactions

parasites produites

^sur les constituants de la cible ou

le carbone

depose.

^{Nous avons} donc pu, ^et cela

malgr6

la faible section efficace de la

capture 6tudi6e,

^identi-

fier dans les

spectres

obtenus le

pic d’absorption

totale

(EYa) provenant

de la radiation yo ainsi que les

pics (EYo

^-

^{0,511 MeV)}

^et

(Ey. ^{- 1,022} MeV) correspondants.

^{Pour la radiation} Y1 par contre, le

pic d’6nergie

^totale

(EYl)

^6tait

noye

^{dans le}

pic (EYo ^{- 1,022} MeV)

^et contribuait à

l’élargissement

de ce dernier.

Le choix de nos fenetres de sommation tenait compte ^{de ces} constatations.

Les mesures de distribution

angulaire

^{ont ete faites}

a 1’aide des deux d6tecteurs dont l’un etait fixe a 90°

du faisceau incident et servait de

moniteur,

^1’autre

6tant mobile autour de la cible a une distance de

10,0 :=t 0,3

^{cm de cette} derniere. Pour chacune de ces

resonances,

^{des mesures ont ete} effectu6es a 0 ⁼

10°, 30°, 45°,

^{65° et 90°. Des mesures} de bruit de fond

ont ete relev6es _pour une valeur de

E«

^{situ6e a 70 keV}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01968002902-3014100

142

en dessous de

1’energie

^a

laquelle

^a ete faite la distri- bution

angulaire,

^ainsi

qu’en

l’absence de faisceau.

Les taux de comptage ^des distributions

angulaires

étaient

corrig6s

^{en fonction de} ces mesures et de celles du cristal moniteur. En outre, pour les ^mesures a

900,

il a ete tenu compte ^de

l’absorption

par ^le support ^de la cible. Les distributions

angulaires

étaient enfin

ajus-

t6es par ^un

d6veloppement

^en

polynomes

^de

Legendre.

Pour les

ajustements

^des quatre distributions

angulaires relevées, l’ordre

^du

d6veloppement

^ne

d6passait

pas 2.

L’att6nuation des coefficients

a,lao

^{due a}

l’angle

^solide

des d6tecteurs 6tait

corrig6e

par le facteur

J 2/ Jo [8].

Ce

facteur,

^extrait des courbes donn6es _par Rut-

ledge [9],

6tait lui-meme

corrige

^en fonction des fenetres de sommation utilis6es et

pouvait

^etre

pris 6gal

^a

0,95 + 0,03

^{dans tous les cas.}

L’intensit6 _{coy de} la transition

s’exprime

par

(2 J

⁺

1) r C( r y/r

^{dans notre cas}

particulier [10].

^A

1’aide de nos

résultats,

nous avons determine sa valeur

en tenant compte ^du

pouvoir

d’arret de la cible

[11].

Ta

^{et r 6tant connus}

[5],

^nous pouvons dans

chaque

cas deduire les

largeurs partielles rY

^et calculer le

rapport [ M )2 = r y/r yW ^ou,

^{pour une} transition

El,

r yW (estimation

^de

Weisskopf)

^{est donne} par la rela- tion

TYW

⁼

^0,08

^{A 2/3}

EY

^eV.

Rdsultats. ^- La

figure

¹

pr6sente

^un

spectre

^relev6

a

Ea

⁼

2,73

^{MeV. A cette}

6nergie,

la distribution

angulaire

de la radiation _yo de

11,89

^MeV

(fig.

²

a)

^a

ete obtenue _par sommation dans une fenetre

d’6nergie comprise

^entre

10,8

^et

12,2

MeV. On obtient

apres ajustement

^un

rapport corrige a2lao ^{= -1,004}

±

0,041.

^La

comparaison

^{de ce r6sultat avec la valeur}

th6orique a2lao

^{= - 1 pour une} transition 1’ - 0+

(El pur)

^{determine sans}

ambiguïté jn

⁼ 1- pour le niveau excite a

EX

⁼

11,89

^{MeV dans 22Ne.}

La

largeur partielle rYo

^{et le}

^{rapports I M /2}

^{pour ce}

niveau ont ete determines

(tableau I)

^{en calculant}

l’intensit6 My de la transition ^a

partir

du rendement

sur le

plateau

^de la resonance observee en cible

épaisse (80 keV).

La distribution

angulaire

^de la radiation _Yl de

10,61

^MeV

( fig.

²

b)

^{a ete obtenue} par sommation sur

les memes

spectres

^{dans une fenetre}

d’6nergie comprise

entre

9,2

^et

10,4

^MeV. On determine ainsi un rapport

a2lao

^{= -}

0,553 ± 0,036.

^La

decomposition

^du spec-

F’zG. 1. ^- Partie haute

6nergie

^d’un

spectre

y de la reaction

180(a, y)22Ne

^{relev6 a}

Ea

= 2,73 ^MeV. Les fenetres de sommation utilis6es pour

1’exploitation

^des

distributions

angulaires

^sont

indiqu6es.

tre

( fcg.1 )

^a

permis

^{de tenir} compte de la contribution du spectre yo dans cette fenetre

d’6nergie.

^En

appli-

quant ^cette correction

suppl6mentaire,

^{on obtient un}

rapport a2lao = - 0,461 ± ^0,061.

^{Ce rapport, donne}

cette transition 1- - 2+

(El, M2)

de determiner le coefficient de

mélange x

ainsi que le

rapport x2

^des

intensités

quadrupole/dipole (tableau I).

^{La meme}

decomposition

^de

spectre

^a

permis, compte

^{tenu des} distributions

angulaires relev6es,

^de determiner les intensités relatives des deux radiations. Les valeurs

r y)r Yl

^et

rYl ^qui

^{en d6coulent sont}

^port6es

^{dans le}

tableau I.

Le

spectre

^{relev6 au sommet} de la resonance de

3,19

^{MeV est tres} voisin de celui

presente figure

^1.

La distribution

angulaire

^du rayonnement Yo

compte

dans la

fenetre Ey

⁼

^11,2

^a

^12,6

^{MeV est}

representee figure

^{2 c.} Elle determine sans

ambiguïté (a2lao

⁼

- 1,056 :t 0,042)

^{la valeur}

J03C0

⁼ 1- pour le niveau excite

correspondant

^a

^11,28

^{MeV. La}

largeur

par- tielle

rYo

^{et le}

^{rapport 1M 12}

^{pour ce niveau ont 6t6}

TABLEAU I

CARACTERISTIQ,UES

^{DES NIVEAUX ETUDIES}

LES VALEURS DE

Erés, Ex

^{ET h ONT ETE RELEVEES DANS LES} REFERENCES

[4, 5]

143

FIG. 2. ^- Distributions

angulaires

^des rayonnements Yo et _yi. Les barres d’erreur sont

d’origine statistique

^et

tiennent

compte

des diverses corrections

appliquees.

Les droites

repr6sentent

^les

ajustements

obtenus par la m6thode des moindres carrés.

determines

(tableau I)

^en calculant l’intensit6 _wy de la transition a

partir

du maximum de rendement de la resonance.

La distribution

angulaire

^du rayonnement y, de

11,00

^MeV

( fig.

²

d)

^{a ete} d6termin6e _pour une

fenetre

d’énergie comprise

^entre

9,6

^et

10,8

^{MeV. Le}

coefficient de

mélange x

que l’on

peut

^{en d6duire} n’est

qu’une

limite inferieure en valeur

absolue,

^car

on

peut

s’attendre a une contribution dans la meme fenetre de la d6sexcitation _y,

(E2 pur)

du niveau 0+

pr6vu

^a

3,16

^MeV par les 6tudes de diffusion

élastique.

La

largeur partielle r Yl

^{ainsi que le}

^rapport

^d’embran-

chement

rYolrYl

^{sont donn6s avec la meme reserve}

(tableau I ) .

Conclusion. ^- En

resume,

les distributions

angulaires

des transitions vers le niveau fondamental de 22Ne nous ont

permis

^{de lever toute}

ambiguite

^a propos des

caractéristiques

^{des niveaux a}

Ex

⁼

11,89

^{MeV et}

12,28 MeV,

^en fixant de

façon univoque J03C0

^{= 1-}

dans les deux cas. L’6tude des transitions vers le

premier

niveau excite de 22Ne donne dans les deux

cas un

rapport

d’embranchement

r fr

voisin de 1.

La moyenne des

largeurs

radiatives des transitions El que nous avons

d6termin6es, exprim6e

^{en unites}

de

Weisskopf ( 1,1

^X

10-3),

^{est en accord avec la}

moyenne observ6e

( 10-3)

^{dans les} noyaux de masses

A ⁼ 20 a 40

[12]

pour les transitions ^non interdites par les

r6gles

de selection du

spin isobarique.

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