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Submitted on 1 Jan 1961
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Polarisation des neutrons de la réaction D(d, n)3He pour une énergie de deutons de 5,5 Mev
Paul Avignon, Yvon Deschamps, Louis Rosier
To cite this version:
Paul Avignon, Yvon Deschamps, Louis Rosier. Polarisation des neutrons de la réaction D(d, n)3He pour une énergie de deutons de 5,5 Mev. J. Phys. Radium, 1961, 22 (10), pp.563-565. �10.1051/jphys- rad:019610022010056301�. �jpa-00236501�
568 de Ayy qui est directement liée à la section efficace
singlet par
La dépendance de Ayu (9ÔO) en fonction de S et D est à peu près linéaire. Ceci est dû au fait que les valeurs de S envisagées sont voisines de 450 et
celles de D sont très faibles. La mesure de Ayy,
donne donc le déphasage S si on connait celle de D (on peut prendre la valeur donnée par la théorie
avec échange d’un pion) (fig. 4).
La mesure de Aaeae à 90° donne des recoupements supplémentaires. Mais il y a deux valeurs possibles ;
elles peuvent cependant être différenciées, parce que les solutions 1 et 4 donnent des valeurs nette- ment inférieures à celles des solutions 2 et 3. Le
premier cas ne donnerait aucune indication précise
(fig. 5) mais le deuxième peut permettre de déter-
miner simultanément S et D.
Le nombre de points expérimentaux et leur pré-
cision sont insuffisants, car l’erreur sur Ayy calculé
pour des valeurs de S et de D données correspond à
une erreur de 0050 pour S et Axx dans le cas des
solutions 1 et 4 n’est pas significativement diffé-
rent de - 1. Par conséquent des mesures précises
de Aw et de Axx pour déterminer les déphasages S
et D nécessitent des mesures plus précises de la
section efficace à la même énergie.
Je tiens à remercier M. Thirion, dont les expé-
riences sont à l’origine de ce travail et MM. Bloch
et Messiah qui m’ont aidé de leurs conseils. Les calculs ont été faits sur l’IBM 7090 du S. C. E. A.
de Saclay dirigé par M. Amouyal.
BIBLIOGRAPHIE
[1] CLEMENTEL (E.) et VILLI (C.), Nuovo Cimento, 1955, 2,
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Rev., 1958, 111, 223.
[2] RAYNAL (J.), Nuclear Physics (à paraître).
[3] MACGREGOR (M. H.), Phys. Rev., 1959,113,1559.
[4] JACOB (M.) et WICK (G. C.), Annals of Physics, 1959, 7, 404.
[5] WOLFENSTEIN (L.), Ann. Rev. Nuclear Sc.,1956, 6, 43.
POLARISATION DES NEUTRONS DE LA RÉACTION D(d, n)3He
POUR UNE ÉNERGIE DE DEUTONS DE 5,5 MeV
Par PAUL AVIGNON, YVON DESCHAMPS et Louis ROSIER,
Résumé. 2014 Dans le cadre de recherches destinées à obtenir des neutrons polarisés d’énergies
intermédiaires (5 à 30 MeV), on a commencé par déterminer la polarisation maximum des neutrons de la réaction D(d, n)3He pour une énergie de deutons de 5,5 MeV.
On utilise le faisceau de deutons du cyclotron d’Orsay (Ed = 6,7 MeV) et une cible de deutérium
gazeux pour la production des neutrons.
La mesure de la polarisation est déduite de l’asymétrie azimutale droite-gauche observée au
cours d’une diffusion sur 4He.
Abstract. 2014 In the research scheme aimed at obtaining polarised neutrons of medium energies (5 to 30 MeV), we started by determining the maximum polarisation of the neutrons of the
reaction D(d, n)3He for a neutrons energy of 5.5 MeV.
We used deuteron beam of the Orsay cyclotron (Ed = 6.7 MeV) and a target of gaseous deute- rium to produce the neutrons.
The measure of the polarisation is deduced from the right-left assymmetry observed in the
scattering on 4He.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 22, OCTOBRE 1961, PAGE 563.
Introduction." - L’étude de la polarisation des
neutrons issus des réactions D(d, n)3He et T(d, n)4He, présente le double intérêt d’apporter
des renseignements sur les forces nucléons-nucléons et due- permettre éventuellement l’utilisation de ces
réactions
comme sources de neutrons polarisés.
Si l’on dispose de résultats expérimentaux relati-
vement nombreux pour une énergie des deutons
Ed 2 MeV [1] on possède encore peu de rensei- gnements pour des énergies supérieures [2]. Nous
avons entrepris de mesurer la polarisation des
neutrons issus de ces réactions dans le domaine
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010056301
564
5 MeV .Ea 6,7 MeV. La présente note concerne
les résultats obtenus dans le cas de la réaction
D(d, n)3He à une énergie Ed = 5,5 MeV.
Principes de l’expérience. -- A) Les neutrons
sont produits en envoyant un faisceau de deutons
sur une cible de deutérium. Les mesures actuelles
ont été faites à un angle 61 d’émission des neutrons dans le laboratoire tel que 61 = 400. Cet angle correspond sensiblement à la polarisation maxi-
mum théoriquement prévue [3].
B) L’analyse de la polarisation est effectuée par diffusion sur 4He. La section efficace différentielle pour celle-ci peut s’exprimer :
e : est l’angle de la direction des neutrons diffu-
sés avec la direction des neutrons incidents.
cp : l’angle entre les plans de réaction et de diffusion.
a"(0) la section efficace de diffusion dans l’angle 0
de neutrons non polarisés.
P1 : la polarisation des neutrons incidents.
P2 : la polarisation au cours de la diffusion.
D’où l’on déduit une asymétrie azimutale
Si l’on choisit cp = 0, en utilisant l’équation (1)
il vient :
k est un facteur géométrique nécessité par les di- mensions finies des détecteurs. On le calcule en
utilisant les travaux de Seagrave sur la diffusion
n-4He [4].
La détermination expérimentale de e et le calcul
de k et P2 permettent donc d’obtenir Pl. Prati- quement on se place à un angle 02 correspondant
à P2 max. et l’on obtient P2 en utilisant les dé-
phasages de Seagrave.
Dispositif expérimental. - Il est schématisé
sur la figure 1.
A) Les neutrons sont produits en envoyant le
faisceau de deutons du cyclotron d’Orsay sur une
cible de deutérium gazeux. Le faisceau de deutons a une énergie de 6,7 MeV et une intensité de 0,2 {iA.
La cible, isolée du cyclotron par une feuille de Ni
mince, contient du deutérium sous une pression de
3 atmosphères. La mesure de l’intensité du faisceau et celle de la pression du deutérium sont enre-
gistrées.
B) L’hélium se trouve à l’intérieur d’un récipient
en fer à une pression de 50 atmosphères. Pour
améliorer le rendement lumineux on ajoute 10 %
de Xe. Les scintillations provoquées par le recul des atomes d’He, sont vues par un photoinulti-
plicateur à fenêtre de quartz. (E. M. I. ou 55 UVP.)
Une source de Po, de faible intensité, placée à
l’intérieur du scintillateur à gaz permet de vérifier
le fonctionnement de l’appareil et, en particulier,
de l’étalonner en énergie. La résolution obtenue
FIG. 1. - Schéma du dispositif expérimental.
A : Cible gazeuse. B : Scintillateur gazeux. Ci, C2 : Seintil-
lateurs liquides. D _: Blindage (paraffine et plomb).
Fie. 2. - Rayonnement oc du Po dans le scintillateur à gaz.
pour le rayonnement oc du Po est 14 % (fig. 2).
L’appareil s’est révélé stable durant au moins sir mois.
Après diffusion les neutrons sont reçus à droite et à gauche par deux scintillateurs liquides. Les im- pulsions de ces derniers sont mises en coïncidence
565 avec celles du scintillateur gazeux. Les deux sélec-
teurs de coïncidence sont du type « avalanche » [5) ;
nous les avons utilisés avec un temps de résolution
de 2T = 6.10-9 s.
Mesures. - Pour éliminer les dissymétries systé- matiques (défauts d’alignement ; efficacité des dé-
tecteurs) on fait subir à l’ensemble du polarimètre
une rotation périodique de 1800 autour de la direc-
tion des neutrons incidents.
Par ailleurs, pour tenir compte de l’important
fond de neutrons parasites (notamment les neu-
trons (d, n) sur le Ni de la feuille d’entrée de la
cible) on a effectué des mesures croisées avec et
sans gaz dans la cible.
Pour chaque position du polarimètre la statis-
tique porte sur 1 000 coïncidences dues à la réaction
D(d, n)3He. Les coïncidences dues au fond de neutrons parasites sont 30 à 40 % des coïncidences
comptées. Les phénomènes « fortuits » restent de l’ordre de 10 %. Finalement on obtient e =13,4 % soit, compte tenu des valeurs calculées de k et P2-
Conclusions. - Ce résultat s’accorde avec ceux
de Baicker, Jones [2]. Ces auteurs n’avaient pu faire de mesures pour des énergies de deutons supé-
rieures à 4,5 MeV, à cause de l’importance du fond
de neutrons parasites. Nous sommes parvenus à obtenir un résultat pour une énergie de
Ed = 5,5 MeV moyennant quelques sacrifices sur
la précision. La seule valeur expérimentale pour
une énergie plus élevée (Ed = 8,4 MeV) est encore
moins précise. Toutefois de ces trois travaux, il semble bien que l’on puisse déduire la variation
énergétique de la polarisation maximum, celle-ci passant par un maximum vers Ed = 2 MeV, puis
décroissant lentement pour des énergies croissantes.
Il serait évidemment intéressant de préciser la
variation de la polarisation en fonction de l’angle
d’émission des neutrons, mais nous avons préféré apporter préalablement quelques améliorations
techniques au dispositif expérimental afin de di-
minuer la durée des mesures.
Nous remercions M. le Pr J. Teillac, Directeur du
Laboratoire de Physique Nucléaire, et exprimons
notre reconnaissance à l’équipe du cyclotron pour
son aide amicale et dévouée.
BIBLIOGRAPHIE « [1] PASMA (P. J.), Nuclear Physics, 1958, 6, 141. MEIER
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[5] ARTIGES (J. C.) et BRUN (J. C.), J. Physique Rad., supplément n° 2 (février 1961), 22, 53 A.
ÉTUDE DE CERTAINES RÉACTIONS (d, 03B3)
DANS LA RÉGION D’EXCITATION DES RÉSONANCES GÉANTES
Par M. SUFFERT, Mme D. MAGNAC-VALETTE et J. YOCCOZ, Département de Physique Corpusculaire, C. R. N., Strasbourg.
Résumé. 2014 On observe des photons 03B3 d’environ 20 MeV de désexcitation de certains noyaux excité par des deutérons. On a pu ainsi effectuer la mesure des sections efficaces des réactions
9Be(d, 03B3)11B, 11B(d, 03B3)13C, 14N(d, 03B3) 16O et 19F(d, 03B3)21Ne à des énergies de deutérons variant de 1 à
5,6 MeV. On donne une brève description du dispositif expérimental ainsi que les résultats préli-
minaires des mesures effectuées.
Abstract. 2014 Using direct observation of 03B3-transitions in nuclei excited at about 20 MeV by deuterons, we have measured the cross-sections of the reactions 9Be(d, 03B3)11B, 11B(d, 03B3)13C, 14N(d, 03B3)16O et 19F(d, 03B3)21Ne at incident energies varying from 1 to 5.6 MeV. After a short des- cription of the experimental arrangement the first results of the measurements are given.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 22, OCTOBRE 1961 PAGE 565.
Introduction. - L’étude des réactions inverses des réactions photonucléaires a été entreprise ces
dernières années par un certain nombre d’auteurs
et a donné de bons résultats, surtout dans le cas
des réactions induites par protons [1], [2]. En parti- culier, la bonne résolution en énergie du faisceau de
