Nature des états excités de 59Co

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Submitted on 1 Jan 1961

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Nature des états excités de 59Co

M. Haglund, J. Touchard

To cite this version:

M. Haglund, J. Touchard. Nature des états excités de 59Co. J. Phys. Radium, 1961, 22 (10),

pp.695-697. �10.1051/jphysrad:019610022010069501�. �jpa-00236552�

695 de vie de ce niveau peut ^{être effectuée à l’aide d’un}

faisceau pulsé.

Le spectre indiqué par la figure ^{4 et obtenu avec}

un scintillateur NaI(TI) comprend les rayonne- ments gamma ^et les neutrons produits ^{en bombar-}

dant une cible épaisse ^{de V} métallique ^{par des} protons ^de 2,3 ^{MeV. Pour la mesure de la durée de} vie, ^{il est facile} d’effectuer une séparation ^des photons ^{et des neutrons} par temps ^{de vol en} pla- çant le détecteur (plastique ^NE 102) ^{à une dis-}

tance suffisante de la cible.

La courbe rapide ^{utilisée a été obtenue à l’aide}

du niveau de 420 keV du 7 Be, la sélection latérale

étant réglée ^{sur la} partie supérieure ^du spectre compton ^{du niveau de 323 keV du 51V.}

Le résultat des ^mesures est

en accord avec celui de Deutsch et Sunyear.

REMERCIEMENTS. - Les auteurs souhaitent ex-

primer leurs remerciements à M. le Pr A. Blanc-

Lapierre, ^{Directeur de} l’Institut d’Études Nu- cléaires d’Alger pour les conseils et l’aide qu’il ^leur

a apportés.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^SAMUELI (J.) et SARAZIN (A.), ^J. Physique Rad., 1960, 21, 390.

[2] ^SARAZIN (A.), ^SAMUELI (J.) et BOUGNOT (G.), ^Nuclear Instr., ^Nuclear Instr. 1961, 10, ^202.

[3] ^SARAZIN (A.), ^SAMUELI (J.), ^DUCROS (G.) et RAIMBAULT

(P.), ^Nuclear Instr., 1960, 8, ^70.

[4] ^THIRION (J.) et TELEGDI (V.), Phys. Rev., 1953, 92,

1253.

[5] GORODETZKY (S.) et KNIPPER (A.), ^J. Physique Rad., 1958, ,19 ^83.

[6] ^BLOOM (S.), ^TURNER (C.) et WILKINSON (D.), Phys. Rev., 1957, 105, ^232.

[7] STROMINGER (D.), ^{HOLLANDER (J.)} et SEABORG (G.),

Rev. Mod. Physics, 1958, 30, ^585.

[8] ^BALLINI (R.), ^CASSAGNOU (Y.), ^LEVI (C.) et PAPINEAU

(L.), Rapport ^{C. E.} A.-1721, 1960.

NATURE DES ÉTATS EXCITÉS DE 59Co Par M. HAGLUND,

Faculté des Sciences, ^Bordeaux.

et

J. TOUCHARD,

Laboratoire Joliot-Curie, ^{Faculté des} Sciences, Orsay.

Résumé.

Les cinq premiers états excités de 59Co, qui ^{sont bien} groupés ^{entre 1 et 1,45 MeV}

sont supposés résulter du couplage faible d’un proton ^{avec l’état 2+ de} 1,33 MeV du noyau pair- pair ^voisin 60Ni décrit comme un niveau de vibrations quadrupolaires.

Abstract.

A weak-coupling approximation ^{for the} phonon-particle interaction is made to obtain the énergies of the five low-lying ^{excited levels between 1 and 1.45 MeV in the nucleus 59Co.}

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 22, ^OCTOBRE 1961, ^{PAGE 695.}

1. Résultats expérimentaux. ^{- Les mesures ré-}

centes effectuées sur le schéma de désintégration

de 59Fe, [1], [2], [3] ^ont permis ^de préciser les _spins

des états excités de 59Co, précédemmcnt observés,

soit par la réaction 59Co(p, p’y) [4], soit par des études plus anciennes de la désintégration

59Fe ^-+ 59Co [5].

Le schéma de désintégration proposé par Fer- guson [1], ^et reproduit ^{sur la} figure 1, fait appa- raitre un groupe de 6 niveaux situés entre 1 et

1,5 MeV, ^dont cinq ^seulemEnt peuvent ^être pris ^en

considération _pour l’application ^{de la} règle ^du

centre de gravité ^{de Lawson et} Uretsky [6]. ^Le

noyau pair-pair ^voisin 6°Ni, ^{dont la couche à}

28 protons ^est complète ^{a un} premier ^{état excité 2+}

de 1,332 ^MeV [7]. ^Par couplage ^{avec un} proton f 7/2,

on peut ^donc s’attendre aux cinq ^niveaux 3/2--, 5/2-, 7/2-, 9/2-, 11/2-. CEpendant les trois der- niers niveaux de ce groupe ^{étant assez} rapprochés,

l’attribution des spins d’après ^la règle ^{du centre de} gravité ^{reste assez} ambigc.ë. ^{C’est ainsi} que Lawson et Urestky, les caractères 5/2- ^et 3/2- ^des

niveaux de 1,1 ^et 1,3 ^{MeV étant bien} étab’is,

avaient attribué le spin 9/2 ^{au niveau de} 1,43 ^MeV.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010069501

696

(Les spins 7/2 ^et 1112 ^{allant aux niveaux de} 1,2 ^et 1,45 MeV.) Le travail de Ferguson ^étab’it cepcn- _dant que le niveau de 1,43 ^{MeV est un ni veau} 1/2-,

ce qui ^permet d’identifier les cinq niveaux du

quintuplet ^{de Lawson et} d’attribuer les spins

comme indiqué ^{sur la} figure ^1.

Cependant l’attribution du spin 11/2 ^{au niveau}

de 1.2 MeV est à notre avis assez hasardeuse et doit être considérée seulement ^{comme un} _peu plus probable que l’attribution 9/2, qui ^{donne un résul-}

tat voisin pour la règle ^{du centre de} gravité (attri-

bution indiquée ^entre parenthèses ^{sur la} figure 1).

FiG. 1.

Schéma de désintégration ^{de 59Fe} d’après Ferguson [1]. ^{Le niveau d’énergie à 1,743 MeV et le}

groupe de niveaux ^au delà de 2 MeV ont été ajoutés ^au

schéma de Ferguson.

Les énergies ^{sont en} caractères droits, les intensités relatives des rayonnements ^{sont en} italiques. Les chiffres entre parenthèse ^{sont relatifs à} la seconde attribution de

spin possible pour le niveau de 1,189 MeV (voir ^dans le texte).

II. Couplage ^d’un proton ^{avec la surface nu-} cléaire. -11 peut ^être intéressant, ^{dans ces condi-}

tions de tenter de faire des prévisions théoriques

sur le spectre ^de 59Co, ^à l’aide d’un modèle simple

de couplage ^d’un proton ^{avec les} vibrations collec- tives gradrupolaires ^{de la} surface nucléaire. Les

quantités caractéristiques ^{de ces} vibrations, ^en particulier ^{leur énergie hm} peuvent ^{être déduites}

du spectre ^{du noyau} pair-pair voisin 6°Ni qui pré-

sente ^en effet un tel catactère collectif _pour ses

niveaux les plus ^{bas. Nous} prendrons donc par la suite ?00 ⁼ 1,332 ^MeV.

Un premier ^{calcul de} couplage ^{faible de ce coeur}

collectif avec un proton ^{dans le seul état} f 7/2

donne les résultats assez éloignés ^{de la situation} expérimentale, ^{et En} particulier place ^{le niveau} 5/2-

au-dessus des quatre ^{antres niveaux} 3/2-, 7/2-", 9/2-, 11/2-. ^De plus ^il n’expiique ^{pas la} présence

du niveau de spin 1/2- ^{dans cette bande} d’énergie (le passage à ^un couplage intermédiaire ne semble pas devoir améliorer sensiblement la situation du nivE au 5/2-).

Aussi, avons-nous considéré la possibilité ^des

excitations du proton ^{dans les états} f 5/2, p 3/2-et

p 1/2. ^De plus nous avons effectué comme première

FIG. 2.

Comparaison entre le ^spectre expérimental

et le spectre théorique ^{de 59Co.}

approche ^{un calcul de} perturbation, ^{la faible} sépa-

ration des niveaux expérimentaux permettant ^de

pPnser que cette approximation peut ^{assez bien}

rendre compte de la réalité.

Les calculs ont été faits en utilisant le formalisme habituel des vibrations quadrupolaires ^{.et de leur}

interaction avec une particule. (Voir par exemple [8] ^et [9].) ^Les paramètres intervenant dans le pro-

blème, constantes de couplage ^et énergies ^de sépa-

ration des états de particule, ^sont ajustés ^{de ma-}

nière à rendre compte des niveaux les mieux _connus, à savoir les nivPaux de spins 5/2, 3/2 ^et 1/2. ^Il

reste un paramètre indéterminé, ^{dont la valeur} peut être fixée pour reproduire ^{au mieux le reste}

du spectre expérimental.

III. Résultats et Conclusions.

L’analyse ^dé-

taillée des expressions ^{du calcul de} perturbation

conduit aux résultat suivant : ^on peut ^rendre

697

compte ^{assez biPn du} spectre ^{de 59Co en} supposant

que l’énergie ^de préparation f 7/2

p 3/2 ^est

considérablement plus grande que les ^autres éner-

gies ^de séparation. On détermine alors ces énergies,

ainsi que la constante de couplage ^en ajustant ^les

niveux de spin 5/2, 3/2 ^et 1/2.

A partir ^{de ces valeurs on} peut ^{calculer les éner-} gies ^{des autres} états ; ^le spectre ^{ainsi obtenu et} comparé ^{sur la} figure 2 ^au spectre expérimental.

Ces résultats permettent ^de préciser plusieurs points ^{sur la nature des} niveaux de 59Co :

a) ^La présence ^{d’un niveau} 7/2- parmi le groupe des deux niveaux rapprochés ^vers 1,46 ^MeV peut

être confirmée par ^la présence, ^{dans le} spectre

calculé ,d’un ^niveau 7/2- ^très près ^{du niveau} 1/2-.

b) ^{Le fait} que le niveau 9/2-«du spectre théorique ,

ait une énergie ^de 1,24 MeV, semblerait indiquer

que le niveau de 1,189 ^{MeV du} spectre expéri-

mental est 9 j2- plutôt que 11/2-.

c) ^{Enfin on} peut penser d’après ^la position ^du

second état 5/2- ^à 1,63 ^{MeV dans le} spectre calculé,

que l’état observé à 1,743 ^{MeV est un état} 5/2-.

Cependant ^deux points ^{au moins restent obscurs}

dans cette tentative d’interprétation :

a) ^La prédiction ^{d’un niveau} 11/2- ^à 1,31 ^MeV correspond ^{assez mal à la situation} expérimentale.

b) ^La difficulté la plus grande réside dans les valeurs assez peu réalistes des énergies ^de sépa-

ration des états de particule que l’on ^est conduit à

adopter.

Ces difficultés ^nous semblent, ^au premier ^exâ·

men, directement reliées à l’approximation ^{du cou-} plage faible. C’est pourquoi ^{nous nous} proposons de reprendre ^{ce calcul en} couplage intermédiaire et d’examiner aussi la situation des autres isotopes impairs ^{du cobalt.}

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^FERGUSON (J. M.), ^Nuclear Physics, 1959, 12, ^579.

[2] ^HEATH (R. L.), ^PROCTOR (D. G.) ^{et REICH} (C. W.),

Bull. Amer. Phys. Soc., 1959, 9, 278.

[3] ^BÉRÉNYI (D.), ^MATHÉ (G. Y.) et SCHARBERT (T.),

Nuclear Physics, 1959, 14, ^459.

[4] ^MAZARI (M.), ^SPERDUTS (A.) et BUECHNER (W. W.),

M. 1. T. L. N. S. Annual Progress Report, ^{134, mai}

1957.

[5] ^METZGER (F. R.), Phys. Rev., 1952, 88,1360.

[6] ^{LA WSON} (R. D.) et URETSKY (J. L.), Phys. Rev., 1957, 108,1300.

[7] ^LINDSTROM (G.), ^HEDGRAM (A.) et ALBURGER (D. E.), Phys. Rev., 1953, 89,1303.

[8] ^BOHR (A.) ^{et MOTTELSON} (B. R.), ^Mat. Fys. ^Medd.

Dan. Vid. Selsk., 1953, 27, no 16.

[9] ^CHOUDOURY (D. C.), ^Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk., 1954, 28, ^{no 4.}

ÉTUDE THÉORIQUE DU SPECTRE DE 90Y Par M. BOUTEN (*), ^{M. DEMEUR et H.} POLLAK,

Centre d’Étude de l’Énergie Nucléaire, Mol, Belgique.

Résumé.2014 Le spectre de 90Y a été étudié théoriquement ^{en se limitant à une} interaction de contact. Les résultats rendent compte ^{des six} premiers ^niveaux expérimentaux ^et prévoient

l’existence d’un état isomérique 7+ découvert récemment.

Abstract.

The low-energy spectrum of 90Y has been theoretically investigated ^{with zero-} range force interaction. The results agree with the first six expérimental levels and predict ^an

isomeric state with spin ⁷⁺ which has ^{been found} recently.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE} RADIUM TOME 22, ^OCTOBRE 1961, ^{PAGE 697.}

1. Les données expérimentales ^{relatives au} spectre ^{de basse} énergie ^{de 9°Y ont été} rassemblées dans la figure ^{nO 1} [1-4].

Considérant _{que les} couches fermées à Z ⁼ 38 et à N == 50 forment le _coeur, ^nous retrouvons les (*) Institut Interuniversitaire ^des Sciences Nucléaires,

Gand.

configurations ^suivantes pourles derniers nucléons:

a) Configurations ^{à deux} particules : proton-

neutron.