Étude des niveaux excités du 32S obtenu par réactions 31P (p, α0) et 31P(p, p)

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Submitted on 1 Jan 1968

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Étude des niveaux excités du 32S obtenu par réactions 31P (p, α0) et 31P(p, p)

G. Guernet, E. Ligeon, N. Longequeue, Tsan Ung Chan, J.P. Longequeue

To cite this version:

G. Guernet, E. Ligeon, N. Longequeue, Tsan Ung Chan, J.P. Longequeue. Étude des niveaux excités du 32S obtenu par réactions 31P (p, α0) et 31P(p, p). Journal de Physique, 1968, 29 (1), pp.9-14.

�10.1051/jphys:019680029010900�. �jpa-00206626�

9.

ÉTUDE DES NIVEAUX EXCITÉS DU 32S OBTENU PAR RÉACTIONS 31P (p, 03B10) ^ET 31P(p, p)

Par G.

GUERNET,

^E.

LIGEON,

^{Mme N.}

LONGEQUEUE,

^{TSAN UNG}

^CHAN, J.

^P.

LONGEQUEUE,

Laboratoire de Physique Nucléaire, Université et Centre d’Études Nucléaires de Grenoble.

Résumé. 2014 L’étude de la réaction

31P(p, 03B1)

^de

Ep

^{= 1 MeV à 2,02 MeV et de la diffusion}

élastique 31P(p, p)

^aux environs de 2 MeV nous a

permis

^{de mettre en évidence et de déterminer}

les

caractéristiques

de niveaux excités du 32S de 9,8 ^à 10,8 ^MeV.

Abstract. ²⁰¹⁴ The reaction

31P(p, 03B1)

^has been studied in the energy range

Ep =

^{1 MeV}

to 2 MeV. The elastic

scattering

has also been studied at about 2 MeV. Characteristics of 32S levels have been determined between 9.8 and 10.8 MeV.

LE JOURNAL ^DE PHYSIQUE

’

TOME 29, JANVIER 1968,

1.

Introduction.

^- L’étude de la réaction

31P(p, OC 0),

réalisée en utilisant dans la _gamme

d’énergie

^{de 1 à}

2 MeV un accélérateur Van de Graaff 2

MeV,

nous a

permis

^{d’étudier les}

caractéristiques (spin, parité,

^section

efficace, largeur)

des niveaux excités du 32S entre

9,8

^et

10,8

MeV. Cette réaction a été étudiée

précédemment

par :

Kuperus [1]

^{avec des}

protons

^de

0,2

^à

0,85 MeV,

^Clarke

[2]

^{de 1 à 3}

MeV, Jules [3]

^{de 1 à}

1,6 MeV,

^Vernotte

[4]

^de

1,4

^à

1,9

^{MeV et}

Riley [5]

^{de 1 à}

5,5

^{MeV. Dans cette}

étude,

nous avons mis en évidence deux nouvelles résonances et déterminé les

caractéristiques

^{de huit}

niveaux du 325.

2.

Dispositif expérimental.

^{- Le}

dispositif expéri-

mental a été décrit

précédemment [6].

Les cibles sont

obtenues _par

évaporation

^{sous vide du}

phosphure

^de

zinc

(quelques

^sur

support

^{de carbone}

(en-

viron 10

pg/cm2),

^{mais ces}

dépôts présentent

^{l’inconvé-}

nient d’être très

inhomogènes,

^ce

qui

rend difficile toute mesure

d’épaisseur.

^{Par suite de la} déformation des

spectres,

causée par le

phénomène d’empilement d’impulsions,

^{nous avons} dû utiliser soit des

jonctions

à barrière de surface très minces

(10

^{à 20}

~t),

^{soit des}

chaînes de détection à fort taux de

comptage [7].

Les

spectres

^obtenus dans les différents cas sont

représentés figure

^{1. La mesure du} courant est réalisée à l’aide d’un

intégrateur

associé à un

cylindre

^de

Faraday

^{dont la}

précision

^{est de 2}

%’

3. Résultats

expérimentaux.

^{- La} fonction d’exci- tation ⁼

1600)

^est tracée par pas de 2 keV entre 1 et 2

MeV,

^ce pas étant réduit à 1 keV dans les

régions

^{où se trouvent} des résonances étroites.

TABLEAU 1

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:019680029010900

10

Fig.1.

Nous ^avons observé

dix-sept

résonances

( fig. 2).

^Nos

résultats sont conformes à ceux obtenus _par Clarke

(1955),

^Vernotte

(1966), Jules (1966)

^et

Riley (1967).

Notons

cependant

que les résonances à 1 798

et 1 976 keV n’avaient pas été ^vues par ^{ces auteurs}

(tableau I),

La détermination de la section efficace absolue est rendue délicate en raison de

l’inhomogénéité

^des

cibles.

L’épaisseur

^{des cibles a été} déduite du nombre

de

protons

^{diffusés en} dehors des résonances

(section

efficace de

Rutherford).

Nous avons mesuré

quatorze

distributions _angu- laires

( fig. 3)

^et

[3], [6],

pour les

énergies

^des

protons

incidents

correspondant

^aux résonances

observées,

^{soit :}

1 020,

¹

158, 1 404, 1 468, 1 475, 1 515,

¹

642, 1 798,

1 814, 1 892,

¹

970, 1 983,

^{2 018 et un niveau}

large

(r z

²⁰

keV)

^{situé à 2 020 keV.}

11

W G. 2. ^- Fonction d’excitation de la réaction

31P(p, oco).

FIG. 3. ^- Distributions

angulaires

de la réaction

31P(p, xo) (points expérimentaux

^{et courbes}

théoriques).

12

TABLEAU II

VALEURS DE

/2 (normalisation arbitraire)

4.

Analyse

des résultats. ^- Les niveaux du 32S atteints _par réaction

31P (p, ao) peuvent

^{avoir les}

caractéristiques 0+, 1 ~, 2+, 3 ~, 4+,

etc., chacun

pouvant

^{être formé} par les valeurs 0 et 1 du

spin

de la voie d’entrée. Pour un niveau de

spin J,

^la

distribution

angulaire théorique

^{se met sous la forme :}

da~d~ _ ~~ ~s ~ 0 + ~1 ~s =1

où

1>

⁼

o est

la distribution

angulaire théorique

^corres-

pondant

^au

spin s

^{= 0 de la voie}

^d’entrée;

1>

^{s = i est} la distribution

angulaire théorique

^corres-

pondant

^au

spin s

^{= 1} de la voie d’entrée.

Pour

chaque

^valeur

de J,

^{on évalue} par la méthode des moindres carrés les valeurs de

po

^et

~1

^{et le para-}

mètre de

mélange R - B1 ^{B1 q ui}

donne la distri-

Po

+

_B1

bution

angulaire

^la

plus rapprochée

^des

points expéri-

mentaux. La valeur de

J

^la

plus probable

^{est celle}

pour

laquelle x2

^{est minimal}

(tableau II).

Remarques.

^- La distribution

angulaire

^{du niveau}

de 1 970 keV est

légèrement asymétrique

^{par suite}

d’interférence avec les niveaux

voisins, cependant l’analyse

^{de cette courbe montre}

qu’une

caractéris-

tique

^{2+ semble}

probable,

^sans

pouvoir

^{exclure 1-.}

FIG. 4. ^- Fonctions d’excitation

31P(p, p).

13

- Les

ambiguïtés

subsistant dans la

région

^de

2 000 à 2 020 keV où

cinq

résonances ont été vues

par

Riley [5]

^{nous ont} amenés à étudier la diffusion

élastique 31P (p, p).

Les fonctions d’excitation déter- minées à trois

angles

⁼

1650, 141 °, 1270)

^mettent

en évidence une résonance

large

^{située aux environs}

de 020 keV sur

laquelle

^{viennent se}

superposer des résonances

beaucoup plus

^faiblement

excitées. La résonance semblant avoir la caractéris-

tique

^1-

[10],

nous avons calculé des courbes théo-

riques

^dans

l’hypothèse 7"

⁼

1-, Ep

^{= 2 020}

^keV,

r = 15

keV, R

⁼⁼

0,5 ( fig. 4).

La résonance étroite

située à

E~,

^{= 2 018 keV}

apparaît également

^sur

cette courbe d’excitation en accord

[10]

^{avec une}

caractéristique

1-. D’autre

part,

^{le fait}

qu’aucune variation,

^{et en}

particulier

^aucune

asymétrie

^{des dis-}

tributions

angulaires (p,

^aux

énergies

^{de 2 018 et}

2 020

keV,

^{ne soit observée est une raison}

supplémen-

taire pour supposer que les deux niveaux

correspondant

à

E, -

^{2 018 et} 2 020 keV soient de même caracté-

ristique.

^Les

légères

oscillations observées dans les fonctions d’excitation

correspondent

^à des niveaux peu excités du 32S ~

fcg. 4)

^{et sont en accord avec les résultats}

de

Riley [5].

^Notons

cependant

que, dans la gamme

TABLEAU III

TABLEAU III

(suite)

14

TABLEAU IV

d’énergies considérées, Riley

^{a observé}

cinq

^résonances

étroites r 6

keV,

^alors que ^{nous trouvons une} résonance

plus large

r - 15 keV ^sur

laquelle

^se

superposent

^des résonances étroites. Les

expériences

de diffusion de Cohen-Ganouna

[8] permettent

^de lever en faveur de 1-

l’ambiguïté

^entre

JTI

^{= 1-}

ou 2+ pour le niveau

correspondant

^à

Ep

^{= 1 892 keV.}

Les résultats définitifs sont

consignés

^{dans le}

tableau III dans

lequel

^et

rp

^{sont les}

largeurs partielles

^{en ci et} p, ^et y, les

largeurs

^réduites

et

(0,)2

^les

^rapports

^des

largeurs

^{réduites aux limites}

de

Wigner : ²

⁼

y2

de

O2 =

3h2f2fLR2’

En

conclusion,

^{notre étude a mis en évidence}

dix-sept

niveaux excités du

32S;

nous avons confirmé les résultats de

Clarke, Jules, Vernotte, Riley,

^Ander-

sen et

Lambert,

^et trouvé deux résonances étroites à 1 798 keV et 1 976 keV. Le tableau IV

récapitule

pour les niveaux que nous avons étudiés les valeurs de

Jn

^obtenues par divers auteurs.

Remarquons qu’un

calcul récent des niveaux du 32S de Ferris

[9]

^{avec un modèle}

particule-trou prévoit

deux niveaux 1- dans la gamme

d’énergie

que ^nous

explorons.

^Les

énergies

d’excitation calculées sont

respectivement

^de

10,85

^et

10,87

MeV. Ferris iden- tifie ces niveaux aux deux seuls niveaux

précédemment

connus

10,31

^et

10,68

^{MeV. La mise en} évidence de trois autres niveaux 1 ~ à

10,454, 10,818

^et

10,838

^MeV

peut

modifier l’identification des niveaux calculés

théoriquement.

Nous remercions Mme M. Durand

qui

^{nous a}

communiqué

^le programme

d’analyse

^{de diffusion}

élastique d’Alger

^{et M.}

Jules

^dont nous avons utilisé certains résultats.

Manuscrit reçu le 4

juillet

^1967.

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