Contribution a l'étude des niveaux de 165Er excités par désintégration du 165Tm

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Contribution a l’étude des niveaux de 165Er excités par désintégration du 165Tm

G. Marguier, R. Chery

To cite this version:

G. Marguier, R. Chery. Contribution a l’étude des niveaux de 165Er excités par désintégration du

165Tm. Journal de Physique, 1972, 33 (4), pp.301-314. �10.1051/jphys:01972003304030100�. �jpa-

00207252�

301

CONTRIBUTION ^A L’ÉTUDE DES NIVEAUX ^{DE 165Er}

EXCITÉS PAR DÉSINTÉGRATION DU 165Tm

G. MARGUIER et R. CHERY

Institut de

Physique Nucléaire,

Université Claude Bernard de

Lyon 43,

^{bd du} 11-novembre

1918, 69, Villeurbanne,

^France

et Institut National de

Physique

^{Nucléaire et de}

Physique

des Particules

(Reçu

^{le 24}

septembre 1971)

Résumé. ²⁰¹⁴ L’étude du spectre gamma de désintégration du 165Tm réalisée au moyen de détec- teurs Ge(Li), ^en coïncidence 03B3-03B3 et e-03B3, ^{nous a} permis ^de préciser le schéma des niveaux excités du 165Er. Nous avons montré qu’il comprend, ^entre autes, les niveaux de 62,7 keV ; 97,9 keV ; 519,1 keV ; 534,9 keV ; 1 416,8 keV ; 1 527,5 ^{keV et} que ^ses niveaux de parité négative peuvent être identifiés aux états prévus par le modèle des quasi-particules ^avec couplage quasi-particule- phonons.

Abstract. ²⁰¹⁴ The 165Tm decay mainly studied in coincidence with Ge(Li) detectors reveals that

new levels of 165Er at 62,7 keV ; 97,9 keV ; 519,1 keV ; 534,9 keV ; 1 416,8 ^{keV and} 1 527,5 ^{keV are}

excited by radioactive process. The negative parity ^{states of 165Er are found to} agree well with the theoretical states calculated in the framework of the quasi-particle model in which quasi-particle- phonon interactions are taken into ^account.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^TOME 33, ^AVRIL 1972,

Classification : Physics ^Abstracts

12.17

1. Introduction. ^- L’étude des _noyaux déformés de masse

impaire

^{de la}

région

^des terres rares, par réactions

(a, xn) [1 ], [2]

^ou par réactions de transfert

[3],

a montré

l’importance

^{du rôle}

joué

par divers

couplages

en

compétition

^{dans ces noyaux}

[4].

^En

particulier,

^dans

le _noyau d’erbium

165,

^{il était}

prévu

^de nombreux états collectifs dus au

couplage quasi-particle-vibrations [5].

En outre, l’étude de cet élément _par réaction

164Dy(lX,

³

n)165Er

révélait l’existence d’une bande de rotation

peuplée jusqu’au spin

^{I =}

25/2 [1],

bande reliée à l’or- bite

5/2

⁺

[642] perturbée

par

couplage

^{de Coriolis}

entre les orbites issues de la couche

sphérique il3/2.

Enfin, signalons

que l’étude du

165Er

_par réaction de transfert a

permis

^d’établir que ^ses états reliés aux

orbites

1/2

⁺

[400]

^et

1/2

⁺

[660]

^{sont fortement}

mélangés

par

couplage

^du type ^{dN = 2}

[3].

Si les données essentielles fournies _{par de} nombreux travaux sur la

désintégration

^du

^165Tm [6]

^à

[11]

^ont

pu permettre l’identification des

premiers

^niveaux

de

165Er,

l’existence de diverses transitions de

place-

ment

incertain,

^montrait

qu’il

^était souhaitable de

préciser

^{son schéma.}

Compte

^{tenu de l’intérêt} que

présente

la confrontation des résultats obtenus _par divers modes

d’excitation,

nous avons été conduits à étudier en détail la

désintégration du 165Tm,

^en spec- trométrie

fl,

y et ^en coïncidence _{y-y ;}

p-y,

^{avant d’inter-}

préter

^{la structure du}

^165Er

^à la lumière des données

expérimentales

^et

théoriques

^actuelles.

II. Sources et

appareillage.

^{- Les}

sources fi

^et y ont été

préparées

^à

partir ^{de l6sTm}

^formé par réaction

(a,

⁴

n)

^{sur cibles de 165Ho}

(pureté 99,9 %)

^irradiées

en a

(Ea

^{= 54}

MeV)

^au

synchrocyclotron

^{de l’Institut}

de

Physique

Nucléaire.

L’énergie

^des

particules

^a

favorise cette réaction mais n’exclut _pas tout à fait la formation des thulium

166, 167,

¹⁶⁸

[12]. Après chaque irradiation,

^{nous avons} laissé décroître durant au moins 24

heures,

l’activité

gênante

^de

période

^{7 heures due au thulium 166. Les raies des}

thulium 167 ^et 168 dont les

périodes

^sont

respecti-

vement

9,5 jours

^{et 86}

jours

^ont pu être facilement identifiées. Pour l’étude des électrons de

conversion,

des coïncidences _e-y et du spectre y, des sources

purifiées

^{ont été}

préparées

par

séparation

^chroma-

tographique [13].

Le spectre y du

16 5Tm

^a été étudié au moyen d’un détecteur

Ge(Li)

^de

3,8 cm’

^de

pouvoir

^{de résolution}

1,2

keV pour des

photons

^{de 100 keV et}

^2,4

^{keV à}

800 keV. En outre, nous avons utilisé ce détecteur pour réaliser des

expériences

^en coïndicence _y-y, soit

avec un scintillateur

NaI(Tl)

^de

7,6

^{cm x}

7,6

^cm

couplé

^{à un}

photomultiplicateur

⁵⁶

^AVP,

^{soit avec un}

détecteur

Ge(Li)

^{de 66}

^cm’.

^{Un détecteur}

Si(Li)

^de

50

mm’

^x 3 mm nous a

permis

^{d’étudier les raies}

d’électrons de conversion

d’énergie supérieure

^à

350 keV. L’étude du spectre y ^en coïncidence avec

la raie eL de la transition de

47,2

^keV

qui dépeuple

^le

premier

^{niveau excité}

^{du 165Er}

^a été réalisée au moyen d’un

spectromètre magnétique

^de type ^Gerholm

équipé,

dans la voie _y, du détecteur

Ge(Li)

^{de 66 cm’}

[14].

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01972003304030100

III.

Spectre

gamma. - Les

figures

^{1 et 2 montrent}

quelques

^{raies du} spectre y du

165Tm,

^en

particulier,

les raies de

62,7

^{keV et}

238,6

^{keV. Un} spectre

plus complet

^{est donné dans la référence}

[14].

^{Nous avons}

FiG.1. ^- Spectre y partiel ^{du 165Tm.}

FIG. 2. ^- Spectre y partiel ^{du l6sTm.}

déterminé les

énergies

^{des raies} y étudiées

(Tableau I) d’après

^{les raies} y du

168Tm [15]

^{et du 6°Co. Cette}

étude nous a

permis

^de déceler les raies _y de :

62,7 keV ; 162,5 keV ; 238,6 keV ; 409,9 keV ; 480,4 keV ; 485,1 keV ; 492,6 keV ; 495,1 keV ; 535,3 keV ; 537,2 keV ; 882,1 keV ;

⁹²¹

keV ; 981,5 keV ; 999,2 keV ; 1 417,2 keV,

^et d’observer les doublets de :

413,3-414,8 keV ; 557,4-558,9 keV ; 608,6-610,9 keV ; 746,7-748,5 keV ; 932,9-938,8 keV ; 950,0-953,6 keV ; 1 284,9-1 288,8

^keV. L’existence des doublets de

292,6

et

346,9

^{keV est}

suggérée

par l’étude du spectre y ^en coïncidence avec la raie _y de

837,5

^keV

(para- graphe V. 4).

IV. Electrons de conversion.

Multipolarités.

^-

Quelques précisions

^{sur le} spectre ^{des raies de conver-} sion du

165Tm

situé au-dessus de 350

keV,

^{ont été}

obtenues au moyen du détecteur

Si(Li)

^{dont la courbe}

d’efficacité relative était déterminée à

partir

^{des raies}

du

207Bi

^et du

56Co.

Les intensités des raies K des transitions de

389,4 keV ; 564,3 keV ; 665,4

^{keV et}

1 311,3

^{keV nous ont}

permis d’ajuster

les intensités des raies observées

(tableau I)

^aux intensités mesurées par B. Harmatz et al.

[16]. Quelques

^{zones du seectre}

sont

représentées

^{par les}

figures

^{3 et 4. Les}

précisions apportées

par ^cette étude sont les suivantes : nous avons établi _que la valeur du rapport

K/L

^{relatif à la}

transition de 590 keV est de

4,5

±

1,1.

^{Ce résultat}

est en accord avec la

multipolarité E2 (K/L

^théo-

FIG. 3. ^- Spectre partiel des raies de conversion interne du 165Tm. L’intensité de la raie K 790,7 ^a été estimée _par rapport

à l’intensité de la raie K 837,5.

303

305

E

ite)

^t

5à

BLE

à

307

FIG. 4. ^- Spectre partiel des raies de conversion interne du l6sTm. L’étude détaillée du spectre ^donne K/L ⁼ 4,5 + 1,1

pour la transition de 590 keV.

E2

⁼

5,2) proposée

par W. Kurcewicz et al.

[10].

^Nous

confirmons

aussi, d’après

^son rapport

K/L

⁼

3,9

±

1,5,

la

multipolarité E2

de la transition de

442,9

^keV

[10].

Diverses raies ont été mesurées ou

précisées,

^entre autres, ^{la raie K relative à} la transition de

790,7

^keV

pour

laquelle

^nous proposons la

multipolarité E2.

Nous avons effectué une

première

recherche des raies _eL de la transition de

62,7

^{keV décelée en} spec- trométrie _y, au moyen d’un

spectromètre magnétique

n

avÎ2 [17].

^{Au cours de cet}

essai,

^nous n’avons pu estimer

qu’une

^limite

supérieure

de leur intensité.

Celle-ci nous permet néanmoins d’admettre la multi-

polarité El

pour ^cette transition.

La

multipolarité M i

⁺

E2

^{pour la} transition de

15,45

^{keV n’est} pas

incompatible

^avec les résultats

publiés

par B. Harmatz et al.

[6].

^Dans le tableau

I,

nous

signalons

^cette

possibilité

^{à côté de celle retenue}

(F-2)

par ^{ces auteurs.} Les

multipolarités

^dominantes

des transitions déduites des coefficients de conversion interne _que nous avons calculés sont données dans le tableau I.

V.

Spectres

y ^en coïncidence. ^- V .1 SPECTRE _y

EN COINCIDENCE AVEC LA RAIE eL DE LA TRANSITION DE

47,2

^{keV. - Ce} spectre,

représenté

^en

partie

par la

figure 5,

permet de vérifier _que les transitions de

806,2 keV ; 699,1 keV ; 542,7 keV ; 460,3

^{keV et}

430,6

^keV alimentent le niveau de

47,2

^keV

du l6sEr [6], [10].

^{Le taux} des coïncidences

fortuites,

^{inférieur à}

8

%,

^{a été estimé à}

partir

^{de la raie de} 590 keV abou- tissant sur le niveau fondamental du

165Er [6], [10], [11 ].

^Les transitions de

542,7

^{keV et} 590 keV dont les

multipolarités

^sont

respectivement M1

^et

E2,

définissent donc bien deux niveaux très

voisins,

^de

parités

oppo- sées :

589,9 (-)

^et

589,8 (+),

^{niveaux mis en évidence}

par W. Kurcewicz et al.

[10].

^{Parmi les autres raies en}

coïncidence,

^nous remarquons la raie de

487,5

^keV

qui

^{définit un niveau à}

534,9

^{keV et celle de}

421,2

^keV

FIG. 5. ^- Spectre y en coïncidence avec la raie _eL de la transition de 47,2 keV du ^l65Er.

que ^nous situons entre les niveaux de

519,1

^{keV et}

97,9

keV. Divers spectres ^en coïncidence prouvent par ailleurs l’existence de ces deux niveaux

(para- graphes

V. 3 et V .

4).

Le gamma de

471,9

^keV que ^nous situons entre les niveaux de

519,1

^{keV et}

47,2

^{keV est observé en} coïncidence. Ceux de

623,7 keV ; 606,4

^et

610,9 keV ; 574,2 keV ; 564,3 keV ; 527,3 keV ; 513,8 keV ; 448,5 keV ; 442,9

^keV

proviennent

de coïncidences indirectes.

V. 2 SPECTRE _y EN COINCIDENCE AVEC LES RAIES y SITUÉES AUTOUR DE 460 keV. ^- Dans cette

expérience,

les raies _y

comprises

^{dans la zone}

d’énergie

^de

460 + ^{30 keV} étaient sélectionnées _{par le} détec- teur

NaI(Tl).

^Le spectre des coïncidences

(Fig. 6)

FIG. 6. ^- Spectre y ^en coïncidence avec les raies y ^{du 165Er} situées autour de 460 keV.

montre que la raie de

527,3

^keV n’est pas ^en coïncidence

avec la raie de

460,3

^keV contrairement au

placement proposé

par W. Kurcewicz et al.

[10].

^Par

ailleurs,

nous observons _{que la} raie de

442,9

^{keV est en coïnci-}

dence avec une raie du domaine

d’énergie

sélectionné.

Nous supposons que ^cette raie est celle de

477,8

^keV.

Nous

interprétons

la raie de

513,8

^{keV comme étant} due aux coïncidences indirectes avec les raies de

456,5

^{keV et}

471,9

^keV

qui dépeuplent

^{le niveau de}

519,1 keV (Fig. 9).

V. 3 SPECTRE _y EN COINCIDENCE AVEC LES RAIES y SITUÉES AUTOUR DE 806 keV. ^- La

figure

⁷

représente

FIG. 7. ^- Spectre y ^en coïncidence avec les raies _y du 165Er situées autour de 806 keV.

le spectre ^des coïncidences obtenu ^au _moyen du détec- teur

Ge(Li)

^{de 66 cm3 et} du détecteur

NaI(Tl).

^Nous

remarquons que les intensités relatives des

pics

^de

542,7 keV ; 527,3 keV ; 471,9

^{keV et}

456,5

^{keV du} spectre ^des coïncidences et du spectre ^de

comparaison

sont sensiblement

proportionnelles.

^Les transitions

correspondantes

semblent issues d’un même niveau.

Ce

point

^est

précisé

^au

paragraphe

^{suivant. Les}

transitions de

558,9

^{keV et}

574,2

^keV

qui

^alimentent

le niveau de

853,5

^{keV sont en} cascade directe avec le gamma de

806,2

^keV

[10].

^{Une étude}

complémentaire

du spectre y ^en coïncidence avec la raie de

806,2 keV,

réalisée au moyen des deux détecteurs

Ge(Li),

^nous

a

permis

d’observer des coïncidences d’une

part,

^avec

la raie de

250,1

^keV du doublet

(248,9-250,1 keV),

d’autre part, ^{avec la raie de}

558,9

keV du doublet

(557,4-558,9 keV).

V. 4 SPECTRE _y EN COINCIDENCE AVEC LA RAIE y DE

837,5

^{keV. - Dans cette}

expérience

^{réalisée au}

moyen des détecteurs

Ge(Li)

^de

3,8

cm’ et 66

cm’,

les

impulsions

^{relatives au}

pic

^de

837,5

^{keV étaient}

comprises

^{dans une zone}

d’énergie

^{de 5 keV.}

D’après

W. Kurcewicz et al.

[10],

la transition de

837,5

^keV alimente le niveau

589,8 (+).

^La

présence

^du

pic

^de

542,7

^{keV dans le} spectre des coïncidences

(Fig. 8)

^est

due à cette cascade. L’absence de coïncidences ^avec le

pic

de 590 keV confirme l’existence des niveaux

589,8 (+)

^et

589,9 (-).

^{Le schéma}

partiel (Fig. 9)

^dans

lequel

nous avons introduit les niveaux de

62,7 keV, 97,9

^{keV et}

519,1 keV,

^{résume notre}

interprétation

des autres

pics

^{observés. Cette}

expérience qui complète

la

précédente

^{nous a}

permis,

^en outre, de déceler la nature

complexe

^des transitions de

292,6

^{keV et}

346,9

^{keV. Une étude des} intensités relatives de ces

raies

[14]

^laisse supposer ^en effet que les transitions

correspondantes

^sont

disposées

^{suivant le schéma}

représenté

par la

figure

^9.

V. 5 SPECTRE _y EN COINCIDENCE AVEC LA RAIE y DE

242,8

^{keV. -}

Quelques

^résultats

complémentaires

sur le schéma de

désintégration

^du

^l6sTm

^{ont été}

établis

grâce

^à l’étude du spectre gamma ^en coïnci-

FIG. 8. ^- Spectre y ^en coïncidence avec la raie y ^de 837,5 ^{keV du 165Er.}

309

FIG. 10. ^- Spectre y ^en coïncidence avec la raie _y de 242,8 keV du 165Er.

dence avec la raie _y de

242,8

^{keV. Diverses zones du} spectre ^sont

représentées

^{sur la}

figure

10. Cette

étude,

réalisée au moyen de deux détecteurs

Ge(Li)

^{nous a}

permis,

notamment, d’observer les

pics

^en coïncidence de

1 284,9 keV ; 1 231,3 keV ; 610,9 keV ; 238,6 keV ; 162,5

^{keV et} de vérifier que la transition de

790,7

^keV n’alimente _{pas le} niveau de

242,8

^keV.

VI. Schéma de

désintégration

^du

^{165Tm. -}

^Le

schéma de

désintégration ^{du l6sTm} (Fig. 11)

^construit

à

partir

^{des données}

groupées

^{dans le tableau 1}

confirme l’essentiel des schémas

proposés

^antérieu-

rement

[6]

^à

[11 ].

^Il

comprend

^{en outre les niveaux}

de

62,7 keV ; 97,9 keV ; 519,1 keV ; 534,9 keV ; 1416,8

^{keV et}

1 527,5

^keV

qui jusqu’ici

^n’avaient pas été décelés _par radioactivité. Les

multipolarités

^des

transitions relatives au niveau de

62,7

^keV

indiquent

que les

spins possibles

^{de ce niveau sont}

5/2+

^ou

7/2+

avec une

préférence

pour le

spin 7/2+.

^La

multipo-

larité

E2

^{de la} transition de

421,2

^{keV laisse} supposer que le

spin

^{du niveau de}

97,9

^{keV est}

9/2+ plutôt

que l’un des

spins 5/2+

^ou

7/2+ possibles également.

Les

multipolarités

^des transitions de

70,55

^{keV et}

471,9

^keV déterminent le

spin 5/2+

du niveau de

519,1

keV. Nous attribuons le

spin 3/2+

^{au niveau}

de

534,9

^keV

d’après

la valeur de son

log

^{ft et}

d’après

la

multipolarité M1

^{de la} transition de

487,5

^keV

qui

^{le définit.}

L’énergie

^de

désintégration ^{du l6sTm}

^{que nous avons}

adoptée

pour calculer les

log

^ft

portés

^{sur la}

figure 1l,

résulte d’un

compromis

^{entre deux valeurs de}

Q,,,,

possibles :

^d’une part,

Sec

⁼ 1 565 keV si nous sup- posons que le faible embranchement

fi’

^du

^l6sTm

d’énergie

^{maxima : 300 ± 30}

^keV,

^{observé par}

-- L. 1 1

Er

FIG. 11. ^- Niveaux du 165Er excités _par désintégration ^{du 165Tm.}

Z. Preibisz et al.

[8],

alimente le niveau de

242,8 keV,

d’autre part,

6ec

⁼ 1 619 keV si nous supposons que l’embranchement

fi’

^alimente le niveau de

297,2 keV,

niveau

qui

serait dans notre

schéma,

^le

plus

^fortement

alimenté _par capture. ^Le niveau fondamental du

165Tm

est caractérisé _par l’orbite

1/2+ [411].

^La

mesure du

spin I = 1/2

^{de ce niveau réalisée} par C. Ekstrôm et al.

[18]

^{est en accord avec cette iden-}

tification, longtemps

^{admise. Il en} résulte que les

spins

des niveaux de

534,9

^{keV : 1}

103,4 keV ;

^{1 412}

keV ; 1416,8

^{keV et}

1 527,5

^{keV sont limités à}

3/2.

La transition

Ml

^de

^234,8

keV ainsi que la tran- sition

E2

^de

442,8 keV,

^de

placement

nouveau, déter- minent le

spin 5/2

pour le niveau de

477,7

^{keV dont}

le

spin

^{et la}

parité

^étaient connus comme étant

5/2-

ou

7/2- [10]. Signalons

^enfin que les transitions

Mi

de

513,8

^{keV et}

250,1

^keV

indiquent

que la

parité

^du

niveau de 1

103,4

^{keV est}

positive.

VII. Identification des niveaux de

parité négative

du 165Er. - VII.l NIVEAUX RELATIFS A L’ORBITE

5/2- [523].

^{- Le} niveau fondamental du

l6sEr

de

spin 5/2 [19]

^{a été associé à l’orbite}

5/2- [523] [20].

Sa bande de rotation

comprend

^{le niveau de}

77,2

^keV

[6].

Son niveau rotationnel de

spin 9/2

^{a été}

mis en évidence _par réactions

[1], [3]

^{à 176 keV et le}

niveau de

spin 11/2

^{a été décelé à 296 keV}

[1].

Dans l’erbium

165,

^l’orbite

5/2- [523]

^{est vraisem-}

blablement _peu

mélangée

par

couplage

^de

Coriolis,

notamment avec l’orbite

3/2- [521] représentée

par le niveau de

242,8

^{keV car sa bande de rotation est}

assez bien décrite _par la loi :

avec A = 11 keV.

D’après

^{V. G. Soloviev}

[5],

l’état fondamental du

165Er comprend

^{l’état à une}

quasi-particule

^{associé à}

l’orbite

5/2- [523],

^de composante

So,

^{et d’autres} composantes ^{dues aux}

couplages

^{entre cet état et les}

états vibrationnels du noyau. La valeur _moyenne de

Sô

^{déduite de} la relation :

et des sections efficaces relatives aux niveaux de

spin 5/2- ; 7/2-

^et

9/2-

pour les réactions

(dt)

^et

(dp) publiées

^{par P. 0.}

Tjom

^{et B. Elbek}

[3],

^{est de}

0,93,

en bon accord avec la valeur

théorique : 86

⁼

0,96 [5].

Cet état

pourrait

^donc

comprendre

^{aussi une} compo- sante de l’état vibrationnel :

[521 ] 1

⁺

Q(22)

^{car il}

est

prévu

que le

couplage correspondant possède

^un

grand

^{élément de matrice}

[4].

311

Nous avons effectué le calcul de

S20

^{avec les}

proba-

bilités V2 et

U2

estimées à

partir

^des relations :

où

p(v) représente l’énergie

du niveau relatif à l’or- bite _v,

E(v) l’énergie

du niveau à une

quasi-particule correspondant, A l’énergie

du niveau de

Fermi,

^et

A le _gap

d’énergie

^du noyau. Nous ^avons choisi :

Divers résultats nous permettent ^de supposer que le niveau

589,9 (-)

^de

spin 1/2

^ou

3/2 correspond

^à

l’état collectif issu du niveau vibrationnel _{y :}

prévu

^{vers 910 keV par V. G. Soloviev}

[5].

^{Ce niveau}

se désexcite en effet vers le fondamental _par la tran- sition intense de 590 keV de

multipolarité E2,

^confor-

mément à

l’hypothèse proposée.

^En outre, ^{la structure} de l’état

prévu

^{à 910 keV}

[5] :

montre que la composante

(Sô)

^{de l’état à une}

quasi- particule

^{dans cet état} collectif doit être de 9

%.

^L’esti-

mation de

Sô

que nous avons effectuée à

partir

^des résultats établis _par réaction

(d, p) [3]

^{donne une}

valeur du même ordre de

grandeur : S20

⁼

0,1.

VII. 2 NIVEAUX RELATIFS A L’ORBITE

3/2 [521].

^-

Le niveau de

296,0

^{keV a} été associé au niveau de rotation de

spin 5/2-

^{relié à l’orbite}

3/2- [521]

^basée

sur le niveau de

242,8

^keV

[6], [20].

^{Ses niveaux rota-}

tionnels de

spin 7/2

^et

9/2

^{ont été décelés}

respecti-

vement à 372 keV et 469 keV _par réaction de trans- fert

[3].

^Ces niveaux convenablement décrits _par la relation

(1)

^{avec A =}

10,8

^{keV ne}

paraissent

^{pas être}

perturbés

par

couplage

^{de Coriolis.}

Nous avons estimé à

partir

^{des sections efficaces} relatives au niveau de

242,8

^keV

peuplé

par réaction

(d, p) [3],

^au moyen de la relation

(2),

^que

0

¹

avec

u2

⁼

0,5.

Conformément aux

prévisions

^de

V. G. Soloviev

[5],

les niveaux considérés _correspon- draient donc à un état _peu

mélangé

par

couplage quasi-particule-vibration.

VII.3 NIVEAUX RELATIFS A L’ORBITE

1/2 [521].

^-

Les

niveaux

^de

297,2 keV ; 356,5

^{keV et}

384,3

^keV

font

partie

^de la bande de rotation associée à l’or- bite

1/2- [521] [6].

^{Son niveau} rotationnel de

spin 7/2

a été décelé par P. 0.

Tjom et

^al.

[3]

à 514 keV. Le

paramètre

^de

découplage

^{et le}

paramètre

^d’inertie

de cette bande calculés au moyen de la relation

(1)

sont

respectivement : a

⁼

0,56 ;

^{A =}

12,6

^{keV. Il}

est

prévu

que l’état vibrationnel :

[523] 1

⁺

Q(2-2)

LE JOURNAL DE PHYSIQUE. ^{- T.} 33, ^N° 4, ^{AVRIL 1972}

doit

représenter

²⁴

%

de l’état considéré

[5].

^L’affai-

blissement du

paramètre

^de

découplage

par rapport à sa valeur

théorique [21]

pour ^{e =}

0,30 ;

a;nd ⁼

0,9,

nous a

permis d’estimer,

^à

partir

de la relation

(4) :

que

S2

⁼

0,62,

^{en admettant} que a;nt ⁼ aexp. ^La valeur moyenne de

Sô

^{déduite des} résultats fournis par P. 0.

Tjom et

^al.

[3]

^pour la réaction

(d, p)

^donne

une estimation du même ordre :

S5

⁼

0,75 (U2

⁼

0,64).

Ces résultats sont en bon accord avec la valeur :

0

⁼

0,71 prévue

par V. G. Soloviev

[5].

VII.4 NIVEAUX RELATIFS A L’ORBITE

5/2- [512].

^-

Nous avons établi _que le

spin

du niveau de

477,2

^keV

est

5/2.

^En outre, ^{comme le}

suggèrent

^les rapports de

probabilités

^{relatifs aux} transitions de

477,8

^keV

et

400,4

^keV

peuplant

les niveaux rotationnels du fondamental :

si

Ki

⁼

5/2 : 0,4 calc,

^si

Ki

⁼

3/2 : 1,9

±

0,8

exp,

ce niveau est vraisemblablement caractérisé _par K ⁼

5/2.

^{Nous sommes} donc conduits à lui associer l’état de nombre

quantique K

⁼

5/2- prévu

^vers

670 keV _par V. G. Soloviev

[5],

^{état relié}

principa-

lement à l’orbite

5/2- [512].

Dans diverses études

publiées jusqu’ici,

^{cet état était}

associé au niveau de

608,3

^keV

[6], [10], [5]. Cepen-

dant P. 0.

Tjom et

^al.

[3]

^{ont établi} par réaction

(d, p)

que le niveau de rotation de

spin 7/2

^{relatif à l’or-}

bite

5/2- [512]

^se situe à 575

keV,

^en contradiction

avec

l’interprétation qui

^{avait été admise.}

Bien _que l’identification du niveau de

477,7

^keV que

nous proposons soit

compatible

^{avec ce}

résultat,

^il

est à noter que le

paramètre

^{d’inertie de} la bande de rotation calculé

d’après

la relation

(1)

^{avec les niveaux}

de

477,7

keV et 575 keV est de l’ordre de

13,9 keV,

^en

désaccord avec la valeur A ⁼

12,2

^{keV déterminée}

par P. 0.

Tjom et

^al.

[3]

^à

partir

^des niveaux de

spin 7/2 ; 9/2 ; 11/2

^situés

respectivement

^{à 575}

keV ;

684 keV et 820 keV. Une

hypothèse plausible

permet-

tant de lever ce

désaccord,

^serait d’admettre que les niveaux rotationnels de

spin 9/2

^et

11/2

^{sont les niveaux}

de 700 keV et 846 keV mis en évidence _par P. 0.

Tjom et

^al.

[3].

^Cette

hypothèse

^{est confrontée}

dans le tableau II aux données relatives à l’orbite

5 j2- [512].

L’affaiblissement de la section efficace du niveau de

spin 7/2

^par rapport ^{à sa section efficace}

théorique indique

^que l’état considéré _{n’est pas pur.}

Le calcul donne :

S2

⁼

0,66 avec u2

⁼

0,72.

^La valeur

prévue

par V. G. Soloviev

[5]

^est

0,86.

Divers résultats

indiquent

^que les niveaux de

920,8

^{keV et}

962,8

keV dont les

spins

^sont

respecti-

vement

1/2

^ou

3/2

^et

3/2

^font

partie

^{de la bande de}

rotation construite ^{sur l’état} vibrationnel

Ko-2

relatif à l’orbite

5/2- [512].

21

TABLEAU II

Caractéristiques

^{des niveaux} rotationnels associés à l’orbite

5/2 - [512]

(a)

^Réf.

[3] ; (b)

^Les sections efficaces des niveaux de 700 keV

(du/dQ

⁼

6)

^{et 846 keV}

(du/dQ

⁼

5)

^sont

tirées de la référence

[3]

Les

énergies

^{et les}

spins

^{de ces niveaux} peuvent

correspondre

^{en effet aux} niveaux rotationnels associés à l’état de structure

complexe

^{issu de l’état vibra-}

tionnel relié à l’orbite

5/2- [512] prévu

^{vers 1 300 keV}

par V. G. Soloviev

[5] :

[512] 1

⁺

Q(2-2)

⁶²

% ; [S 10] t 32 % .

Cette

interprétation

^{est en accord avec} les résultats établis _par réaction de transfert

[3] groupés

^{dans le}

tableau III. Dans cet état

complexe,

^{l’état à une}

quasi-particule,

^de composante

So

^{est relié à l’orbite}

[510] 1 (S5 théo

⁼

0,32).

^Le calcul de la valeur moyenne de

S5

^à

partir

des niveaux de

spin 3/2 ; 5/2

et

7/2 (relation 2)

^{donne 37}

%,

^avec

^U2

⁼

0,84.

^Les

paramètres

^{de cette bande de} rotation calculés à

TABLEAU III

Caractéristiques

^{des niveaux} rotationnels reliés à l’orbite

1/2-[510]

(mélangée

^à l’état vibrationnel

5/2- [512]

⁺

Q(2-2))

(a)

^Réf.

[3 ].

FIG. 12. - 165Er : Schéma partiel de désexcitation des niveaux rotationnels associés ^{à l’état} collectif : 5/2-[512] + Q(2-2);

1/2-[510] ; ^{167Er : Schéma} partiel (22) ^de désexcitation des niveaux analogues dans l’erbium-167 : ligne 1 : numéro de la transition

(1 à

6) ; lignes ^{2 et 3 :} énergies ; lignes ^{4 et} 5 : intensités.

313

partir

^{des trois}

premiers

^niveaux

(relation 1)

^{sont :}

a ⁼

0,067

^{et A =}

13,1

^{keV. Le}

paramètre

^{de décou-}

plage

étant très

dépendant

^des

énergies

^{des deux}

derniers

niveaux,

^{le calcul de}

S2

^à

partir

^{de la rela-}

tion

(4)

^{ne serait pas}

significatif

^d’autant

plus

que la valeur de _{aind pour} l’orbite

1/2- [510]

^varie

beaucoup

avec la déformation du noyau autour de e ⁼

0,30 [21].

Le schéma

partiel

^de désexcitation des niveaux consi- dérés est

comparé

^{sur la}

figure

^{12 au schéma}

analogue du 16’Er

étudié récemment _{par W.} Michaelis et al.

[22].

Dans le cas du

167Er,

^{nous ne} rapportons que les composantes

principales

^{des états relatifs aux}

premiers

niveaux. Les composantes ^{des états du}

165Er

sont tirées de la référence

[5].

^{Les valeurs des} rapports d’intensités :

I2/Is , I1/I2 ; I3/I6 ; I4lI3

^{dans le}

167 Er : (4,1 ;

>

15 ; 10 ; 0,15)

^{et dans le}

^{16’Er :} (2,9 ; 11,5 ; 3,9 ; 0,5) soulignent l’analogie

^que

pré-

sentent les états mis en cause dans ces

isotopes.

VIII. Identification des niveaux de

parité positive

du

l6sEr. - VIII.1

NIVEAUX RELATIFS A L’ORBITE

5/2+ [642].

^{- Le niveau de}

47,2

^{keV associé à} l’orbite

5/2+ [642] [6] était, jusqu’à

^{ces dernières}

années,

^le seul niveau connu relié à cette orbite dans le noyau considéré. Nous avons montré _que la désin-

tégration

^du

^165Tm

alimente aussi les niveaux voisins de

62,7

^keV

(7/2+)

^et

^97,9

^keV

(9/2+).

^{Ces niveaux}

ont été décelés

également

^{par réaction}

(a, 3 n) [1].

En outre, le niveau de

97,9

^{keV est}

peuplé

par réaction de transfert

[3].

^Ces trois niveaux font

partie

^{de la}

bande de rotation reliée à l’orbite

5/2+ [642]

^et

correspondent

^{en fait} à des états

mélangés

^{par cou-}

plage

de Coriolis entre les orbites issues de la couche

sphérique i13/2 ^[1].

VIII.2. NIVEAUX RELATIFS AUX ORBITES

3/2+ [402]

ET

3/2+ [651].

^{- L’orbite}

3/2+ [402]

^{a été associée au}

niveau de 534 keV mis en évidence _par réaction de transfert

[3].

^{Nous avons décelé ce niveau de}

spin 3/2+

à

534,9

^{keV. Ses} sections efficaces _par réaction

(d, t) [3]

indiquent

que ^cet état est peu

mélangé.

^L’orbite

3/2+ [651 ] a

^{été associée au niveau de}

853,5

^keV

[6], [5].

L’existence de la transition

EZ

^de

790,7

^{keV située}

entre les niveaux de

853,5

^{keV et}

62,7

^{keV est en accord}

avec cette

interprétation

^car les transitions

Ml

^et

E2

entre les orbites

3/2+ [651]

^et

5/2+ [642]

^{doivent être}

favorisées _par les

règles

de sélection. La faible section efficace du niveau

considéré,

pour la réaction

(d, t) [3],

confirme _par ailleurs l’identification

proposée.

VIII.3 NIVEAUX RELATIFS AUX ORBITES

1/2+ [400]

^ET

1/2+ [660].

^{- P. 0.}

Tjom

^{et B. Elbek}

[3]_ont

^montré

que le niveau de

507,4

^{keV de}

spin 1/2+ [6], [3]

^et

celui de 746 keV de même

spin [10], [3], correspondent

à des états

mélangés, composés

des orbites

1/2+ [400]

et

1/2’ [660] couplées

par interaction AN ⁼ 2. Nous

avons estimé à

partir

des résultats établis _par réaction

(d, t) [3]

que l’élément de

matrice 1 VN 1

^{dû au cou-}

plage

^{AN = 2 entre ces orbites est de l’ordre de}

100 keV

[14]. D’après

l’étude du

couplage

^{AN = 2}

réalisée _par B. L. Andersen

[23],

^{nous avons été}

conduits à considérer V

négatif

^{et à}

adopter

^les

valeurs suivantes : orbite

1/2+ [400] :

ço

(90°)

^{= 640}

gb/sr

pour

Q

^{= - 2 MeV}

(3) C01/2=0,78

^pour

ô = 0,3 ; x = 0,05 ; lÀ = 0,45 (26)

orbite

1 /2 + [660] :

(fJo

(90°)

^{= 1 120}

gb/sr

pour

Q

^{= - 2 MeV}

(3) C01/2= -0,076

^pour

^{Ô = 0,3 ; x=0,05 ; ,u=0,448} (26)

Dans ces

conditions,

^et contrairement à

l’hypothèse

admise _{par P. 0.}

Tjom et

^al.

[3]

^{le niveau de 746 keV}

proviendrait

^{de l’orbite}

1/2+ [660].

^Il y ^a là une situa- tion

ambiguë

^à éclaircir. Les niveaux rotationnels reliés à ces états étant fortement

perturbés,

^{il n’est}

pas déraisonnable de supposer, ^comme le

suggèrent

des considérations

plus

détaillées

[14],

que l’état relatif au niveau de

589,8 (+)

^keV

provient

^{de l’état}

3/2+ 1/2+ [400]

^{et que} les niveaux de

1 103,4

^{keV et}

519,1

^{keV sont reliés}

respectivement

^{aux états de}

spin 3/2

^et

5/2

^{associés à l’orbite}

1 j2+ [660].

Signalons

enfin que l’état à trois

quasi-particules

de

spin 3/2+ prévu

^{vers 1 400 keV} par V. G. Solo- viev

[24]

^a été associé au niveau de

1 427,5

^keV

[8].

Comme

attendu,

^{ce niveau fortement alimenté} par

désintégration ^{de l6sTm}

^n’est pas

peuplé

par réactions de transfert

[3].

TABLEAU IV

Composantes principales

^{des états non} rotationnels de

parité négative ^{du l6sEr}

l lrV’ V ‘ V’ V y L’

(a)

^Réf.

[1 ] ; (b)

^Réf.

[5] ; (c)

^Réf.

[14].

IX. Conclusion. ^- Les résultats

groupés

^{dans le}

tableau IV et la

figure

^{13 montrent} que les niveaux de

parité négative ^{du l6sEr}

peuvent ^{être associés aux} états collectifs

prévus

par le modèle des

quasi-par-

ticules prenant ^en compte les interactions du type

quasi-particule-vibrations.

^On peut noter, ^en

parti- culier,

que les

positions

relatives des états non rota-

tionnels,

^bien que

plus resserrées, correspondent

^aux

positions escomptées.

FIG.13. ^- Niveaux non rotationnels du l6sEr identifiés aux états collectifs attendus. a) ^réf. [5] ; b) ^réf. [24].

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