Courbes parcours-énergie des particules α dans l'aluminium

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Submitted on 1 Jan 1961

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Courbes parcours-énergie des particules α dans

l’aluminium

Claude Gérardin, Roland Bilwes, Denise Magnac-Valette

To cite this version:

177 A TABLEAU 1

"

CLASSIFICATION DES PHÉNOMÈNES OBSERVÉS

comme chocs

élastiques

_(p,

_p),

20

_%

probable-ment comme chocs

(p, 2p)

sur le carbone avec un défaut

_d’énergie

moyenne de 17

MeV ;

le reste étant constitué _par des

_phénomènes

avec émission

d’une ou

plusieurs particules

neutres ou l’émission de

_particules

_plus

_{lourdes que des}

_protons.

D’après

l’examen des

_clichés,

les erreurs

_globales

introduites pour la mesure

_d’angles

de

_{fourche, ~,}

d’angles

de

_{coplanarité,}

s, et de

longueurs

de

tra-jectoires, l,

sont

_{respectivement : DY 1 °30,}

Ds

2°30,

0,2

mm. Ces erreurs

_peuvent

être améliorées.

4. Conclusion. - L’examen de _nos

premiers

ré-sultats montre _que la chambre à bulles à _propane

peut

être un instrument intéressant dans l’étude

des interactions des nucléons sur les nucléons ou

sur le carbone.

Ma’heureusement,

à

_l’avantage

de l’observation visuelle se

joint,

en

contrepartie,

la

difficulté du

_{dépouillement}

et de la mesure. Il est

évident que l’uti’isation d’une chambre à bulles

aux _moyennes

_énergies

ne

_peut

être bien rentable

que dans la mesure où il serait

_possible

d’utiliser

des moyens

plus perfectionnés

que la

simple

pro-jection orthogonale.

COURBES PARCOURS-ÉNERGIE DES PARTICULES 03B1 DANS L’ALUMINIUM

Par CLAUDE

_GÉRARDIN,

ROLAND

_BILWES,

et

Mme DENISE MAGNAC-VALETTE

Département de _{Physique Corpusculaire,} C. R. N., Strasbourg.

Résumé. - Nous avons effectué la _comparaison entre les valeurs _{expérimentales} de _dE/dx

(pour des _particules 03B1 _d’énergie inférieure à 14 MeV) et les valeurs _théoriques. L’accord est bon entre nos résultats et les valeurs théoriques de Whaling. Il n’en est pas de même des _parcours abolus. Il semble _qu’Aron ait ajusté sa courbe sur des parcours absolus plus exacts aux environs

de 4 MeV. Abstract. 2014

We have measured the value of _dE/dx for 03B1 _particles between 10 and 14 MeVin Al. The _agreement with _Whaling’s theoretical values is _good. Aron’s absolute ranges around 4 MeV

seem better than _Whaling’s values.

Nous avons constaté des différences

appréciables

entre les _parcours des

_particules

oc de 14 MeV dans l’aluminium déterminés _par différents auteurs.

Whaling [1]

donne en effet

_29,4

_Mg/CM2

et

_Aron,

Hofflnann et Williams

_[2]

27,6

mg;cm2.

Ces valeurs sont déterminées en calculant

dE/dx

et en

_ajustant

la courbe

_intégrale

sur un _parcours déterminée

expé-rimentalement.

Nous avons

_pensé

incriminer d’abord la valeur de

_defdx

et nous avons décidé de la mesurer en

contiô.ant la

_pente

de la courbe e = e étant

l’épaisseur

d’une _{feuille traversée par des} « de

14,36 MeV

et

Et

l’énergie

résiduelle mesurée

_après

absorption.

La méthode a été

_employée

_pour une

étude

_parallèle

sur l’or

[3].

Les ex

proviennent

de la réaction

o)8Be

_pour

178 A

une

_énergie

incidente

de 5 MeV et

_{correspondent}

à

la

formation

de l’état fondamental de 8Be. Elles

forment un _{groupe de}

_largeur

très faible (5

_eV)

bien inférieur au «

straggling

» éventuel.

L’énergie

des oc est mesurée

_(avec

ou sans

_absorbant)

à l’aide du

spectrographe magnétique

de Buechner.

L’erreur relative sur

_{l’énergie provenant}

de

l’étalonnage

est de l’ordre de 3. ZO-3. Il faut

_ajouter

à cette erreur, celles

_qui

viennent de

_{l’épaisseur}

de la cible et de la valeur finie de

_l’angle

solide

d’émis-.

sion. La

_demi-largeur

à mi-hauteur du

_pic

oc sans

absorbant est de l’ordre de 45 kev. Au

total,

l’erreur relative sur

_l’énergie

des oc sans absorbant est de

l’ordre de

4,5.10-3

et

_l’énergie

de

_14,36

lB1e V est déterminée à

_0,06

MeV

_près.

La courbe

_{(1) représente}

la variation de

l’épais-FIG. 1.

seur e en

_mg/CM2

en fonction de

_l’énergie

résiduelle des

_particules

o,.. Les barres horizontales

indiquent

la

_largeur

du

_{pic après}

_absorption.

Si

.Rt

est _{le parcours} résiduel dans l’aluminium.

RI

=

représente

la courbe

_{parcours-énergie.}

e =

Ro - Rt

= =

représente

la courbe

_(1).

Ro

étant le _parcours absolu des a de

14,36

MeV

dans l’aluminium. On voit _que la courbe se déduit de

_g(Ef)

_par une

_symétrie

_par

_rapport

à l’axe des x et _par une translation le

_long

de

_Oy

pour

l’ajuster

sur un

_point

absolu. Nous l’avons

ajustée

sur le

point

donné

par Whaling

à

14,36

MeV

_

FIG. 2,

(courbe 2).

Ceci nous a

permis

de vérifier la

_pente

de

la courbe de

_{Whaling (en}

trait

_plein

sur la

_figure)

sauf pour les

points

correspondants

aux feuilles les

plus épaisses,

car dans ce _cas, le

straggling élargit

tellement les

_pics

_qu’il

se

produit

une interférence

entre _{le groupe du}

_premier

état excité de 8Be et

celui du niveau

_fondamental,

ce

qui

a _pour effet de

déplacer l’énergie

moyenne de l’état fondamental

vers les basses

_énergies.

-Une détermination

_{préliminaire}

_{des parcours} absolus des a dans l’aluminium aux environs de

4 MeV

[4]

nous donne un meilleur accord avec les

résultats de

_Aron,

Hoffmann et Williams

_qu’avec

ceux de

_Whaling.

Il semble _{que la courbe de}

Whaling,

dont la

_pente

est bonne soit

systéma-tiquement

au-dessus des parcours réels pour l’au-minium.

Nous remercions M. le pr P.

_Cuer,

_pour son aide

et ses conseils

éclairés,

ainsi que

_l’équipe

du Van de

Graaff

_dirigée

_{par M.}

_{Letournel, qui}

a

permis

la réalisation de ce travail.

RÉFÉRENCES

[1] WHALING, The energy loss of _{charged particles} in matter. Hand. _{Physik, 1953, 34, 193.}

[2] ARON _(W. A.), HOFFMANN _{(B. C.)} et WILLIAMS _{(F. C.),}

Range energy curves. A. E. C. _{U. 1951, May 28,} 663.

[3] GÉRARDIN _(C.), BILWES (R.) et MAGNAC-VALETTE _(D.), J. _{Physique Rad., 1961, 22,} 62.

[4] GÉRARDIN _(C.), BILWES _(R.) et MAGNAC-VALETTE _(D.), Détermination de certains parcours absolus dans l’or et l’aluminium pour des particules alpha d’environ