Étude des photoprotons de 93Nb (1)

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Submitted on 1 Jan 1960

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Étude des photoprotons de 93Nb (1)

W.C. Barber, V.J. Vanhuyse

To cite this version:

W.C. Barber, V.J. Vanhuyse. Étude des photoprotons de 93Nb (1). J. Phys. Radium, 1960, 21 (5), pp.299-301. �10.1051/jphysrad:01960002105029901�. �jpa-00236242�

299.

ABSORPTION NUCLÉAIRE DES PHOTONS PAR 12C ET 27Al

Par G.

TAMAS,

^J.

MILLER,

^{C. SCHUHL et C.}

TZARA,

Section de Physique nucléaire à moyenne énergie, ^{C. E.} N., Saclay.

Résumé. 2014 L’absorption ^{nucléaire des} photons par 12C et 27Al ^a été mesurée par transmission à l’aide d’un spectromètre ^{à effet} Compton. Les résultats obtenus sont comparés ^aux prévisions ^de

diverses règles ^{de somme.} Certains faits intéressants semblent se dégager ^{de cette} comparaison ^et

il importe d’accroître la précision ^{des mesures.}

Abstract. ²⁰¹⁴ A Compton spectrometer has been used for measuring by transmission the total

absorption nuclear cross-section of 12C and 27Al. The results ^are compared ^{with the} predictions

of various sum rules. Some interesting facts appear, but it is necessary ^to increase the preci-

sion of the measurements.

("J. Physique Rad., ^à

paraître.)

ÉTUDE DES PHOTOPROTONS DE 93Nb

(1)

Par W. C. BARBER et V. J. VANHUYSE

(2),

High Energy Physics Laboratory, ^Stanford University, Stanford, California, ^{U. S. A.}

Résumé. ²⁰¹⁴ Un spectromètre magnétique ^{a été} employé ^avec l’accélérateur linéaire d’électrons de 40 MeV de Stanford, pour étudier ^des photoprotons ^de 93Nb. Des distributions d’énergie ^et angulaires ^{et une} courbe d’activation sont présentées ^{et discutées.}

Abstract. ²⁰¹⁴ A magnetic spectrometer ^{has been} used, together with the Stanford 40-MeV linear electron accelerator, ^to study photoprotons from 93Nb. Energy ^and angular distributions and an

excitation curve are presented and discussed.

LE JOURNAL DE PHASIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 21, ^MAI 1960,

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 21, ^MAI 1960, ^{PAGE 299.}

Un spectromètre

magnétique (3)

^{a été}

employé

avec l’accélérateur linéaire d’électrons de 40 MeV de

Stanford,

pour étudier les

photoprotons

^{de 93Nb.}

Le

dispositif expérimental

^{est donné}

par la figure

^1.

Le

spectromètre

^{a un}

angle

^solide

d’acceptance

de

0,01

stérad. Il contient neuf détecteurs minces à scintillation

qui

^{se trouvent dans le}

plan focal,

ce

qui

permet ^{la mesure} simultanée de différents intervalles

d’énergie.

La résolution

d’énergie

^des

différents compteurs ^{varie entre}

2,5

^et 5,5

%.

^Pour

réduire le bruit de

fond,

^{on a}

employé

^{un discri-}

minateur

intégral

des hauteurs

d’impulsion,

^ce

qui

élimine aussi la

plupart

^des

photo-deutérons.

(1) Travail subventionné _{par l’} ^« Office of Naval Research », la ^« U. S. Atomic Commission » et le ^« U. S. Air Force Office of Scientific Research ».

(2) Université de Gand (Belgique), ^{Institut Interuni-}

versitaire des Sciences Nucléaires.

(3) ^{Construit avec} l’aide financière de la Research Cor-

poration ^».

L’énergie

des électrons

Eo

^{est très} facilement va-

riable entre 10 et 40 MeV. Ceci permet ^{de mesurer}

des courbes d’excitation. Le faisceau d’électrons traverse un émetteur secondaire

(qui

^{sert de moni-}

.

FIG. 1. ^- Dispositif expérimental.

teur), la fenêtre de la sortie de l’accélérateur et une

fenêtre de la chambre de cible avant d’atteindre la cible même. De cette façon, ^{le nombre de}

pho-

tons n

(EO, k) d’énergie

^{k est la somme du nombre}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01960002105029901

300

FIG. 2. ^- Distribution d’énergie. Eo ^{= 40} MeV, ^{0 = 750.}

Ce le ⁼⁼ distribution des protons évaporés. ^{Cd Id =} distribution des protons ^directs.

de

photons

^réels ny

(produits

par le

rayonnement

^de

freinage

^dans l’émetteur

secondaire,

les fenêtres et la

cible)

^{et du nombre de}

photons

virtuels ne ^dans

la cible. Il ^a été tenu compte ^de fl.r ^et de ne ^dans

le calcul de

n(Eo, k).

Pour le calcul de n, ^{on a} sup-

posé qu’on

avait des transitions

El.

Fie. 3. ^- Distributions angulaires. Eo ^{= 40 MeV.}

X Ep ⁼ 5,05 ^- 6,55 MeV ;

1 + 0,28 ^sin2 6(1 + 0,80 ^cos 0).

0 Ep ⁼ 5,75 ^- 7,45 MeV ;

1 + 0,31 ^sin2 0(1 + 0,99 ^cos 0).

CI Ep ⁼⁼ 7,05 ^- 8,45 MeV ;

1 + 0,37 ^sin2 0(1 + 1,29 ^cos 0).

FIG. 4. ^- Fonction d’excitation. 0 ⁼⁼ 750.

a ⁼ isochromate de ¹⁷ MeV ;

b ⁼ somme d’isochromates de 17 et 21 MeV ;

c ⁼ somme d’isochromates de 17,21 ^{et 25} MeV ;

301

Tout le matériel traversé par le faisceau est en

aluminium

(0,30

^{X 10-2}

longueurs

^de

radiation).

L’épaisseur

de la cible de Nb est

0,223

^{X 10-2 lon-}

gueurs de

radiation,

^ce

qui représente 0,6

^MeV

pour les protons ^{de 8 MeV.}

La distribution

d’énergie

^des

photoprotons

pour

Eo

^{= 40 MeV et 0 = 750 est} donnée par la

figure 2 (0

⁼

angle

^entre la direction des électrons et la direction des

protons).

flri a calculé la distribution

d’énergie

^des protons évaporés le

d’après

^{la for-}

mule donnée _par Dawson

[1].

Pour la distribution des protons ^directs

Id,

^{on a}

employé

^une

approxi-

mation

[2]

provenant de la théorie de Courant

[3].

Les courbes de la

figure 2 représentent

Ce

Ie,

Cd Id et Ce

le

+ Ca Id.

Ce ^et Cd ont été choisis de manière _que Ce le + Cd

1‘d

^{s’accorde le mieux avec les}

points expérimentaux.

^Ceci conduit à 62

%

^de protons

évaporés.

Employant

les résultats des calculs de Rand

[4]

pour ^le

Nb,

nous avons trouvé les

énergies

^{de tran-}

sitions

E,

^{et les valeurs de}

E, correspondantes

pour les différentes transitions

possibles.

^{Les tran-}

sitions conduisant à une section

efficace ^eY,p(k)dk

importante

^sont données dans le tableau suivant :

f ar.,,(k)

^{dk a} été trouvé en

multipliant

^{les va-}

leurs de Rand _{pour la} section efficace

d’absorption

f a(k)

^{dk par}

^{r j(2W}

⁺

^r)

^ce

^qui représente

^la

probabilité

d’émissiou directe du proton

[5].

(W : 1,5 MeV,

^{r =}

2kp F

^X

(1i2J M’II R), kp = (2Mp Ep)1/2/1i, R ===

rayon du noyau,

Mi

^{= masse du}

proton,

^{F =}

pénétrabilité

^{de la}

barrière de

potentiel).

Remarquons qu’il

y ^a effectivement un excès de

protons ^{autour de 11} MeV>

La distribution

angulaire

pour

Eo

^{= 40 MeV de}

trois groupes

d’énergie

différents est donnée _{par la}

figure

^{3. Une}

petite

correction différente _pour

chaque angle

^{a été}

appliquée

^{à cause de la varia-}

tion du

poids

^{relatif de ne et}

de ny

par rotation de la cible. Les courbes ont été calculées avec la mé- thode des moindres carrés.

La

grande

part

isotropique

peut ^{être attribuée}

aux protons

évaporés.

^Cette part semble diminuer lentement

quand E,

augmente, ^ce

qui

^{est en accord}

avec la

séparation

^{de Id et} le ^{de la}

figure

^2.

Que

^la

variation ne soit pas

plus

^vite peut ^être

expliqué

par le fait _que

parmi

^les protons

directs,

il y ^{en a}

un assez

grand

^nombre provenant ^de la transi- tion

2P3/2

^-

38112.

^Les protons ^sont distribués

légè-

rement vers

l’avant.

La

figure

^{4 donne} la fonction d’excitation _pour des protons ^de

5,75

^à

7,45 MeV,

mesuré pour 8 ⁼ 75°. Nous avons réussi à trouver un accord

assez satisfaisant avec la somme de trois isochro-

mates. Les isochromates de

17,21

^{et 25 MeV ont}

respectivement

^des

amplitudes

^{relatives de}

100,

93 et 64. Tout ceci s’accorde assez bien avec le

tableau,

^{si l’on considère}

l’énergie

^{des protons}

observés

qui

^est à peu

près

^{4 MeV de moins} que les valeurs calculées.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^DAWSON (W. K.), ^{Canad. J.} Phys., 1956, 34, 1480.

[2] ^TOMS (M. E.) et STEPHENS (W. E.), Phys. Rev., 1953, 92, 362.

[3] ^COURANT (E. D.), Phys. Rev., 1951, 82, ^703.

[4] ^RAND (S.), Phys. Rev., 1957, 107, ^{208, et} University ^of California thesis, 1956.

[5] ^WILKINSON (D. H.), Physica, 1956, 22, 1039.