ÉTUDE DES RÉACTIONS 12C(p, 3He)10B ET 12C(p, t)10C A 75 MeV

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Submitted on 1 Jan 1975

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ÉTUDE DES RÉACTIONS 12C(p, 3He)10B ET 12C(p, t)10C A 75 MeV

T. Delbar, G. Grégoire, J. Lega

To cite this version:

T. Delbar, G. Grégoire, J. Lega. ÉTUDE DES RÉACTIONS 12C(p, 3He)10B ET 12C(p, t)10C A 75 MeV. Journal de Physique Colloques, 1975, 36 (C5), pp.C5-119-C5-121. �10.1051/jphyscol:1975530�.

�jpa-00216385�

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JOURNAL DE PHYSIQUE

Colloque C5, supplément au no 11, Tome 36, Novembre 1975, page C5-119

ÉTUDE DES RÉACTIONS 12C@, 3 ~ e ) 1 0 ~ ET l2C@, t)l°C A 75 MeV

T. DELBAR (*), G. GRÉGOIRE et J. LEGA (**) Institut de Physique Corpusculaire,

Chemin du Cyclotron 2, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgique

Résumé.- Les sections efficaces différentielles (p, 3He) et (p, t), aboutissant

à

des états finals ana- logues des noyaux 'OB et 'OC, ont été comparées en vue de tester l'invariance de ces réactions par rapport

à

l'isospin.

Le

rapport expérimental des sections efficaces différentielles est de 2,22

^f

0,31,

à

comparer avec une valeur théorique égale

à

1,97.

Abstract. ^-

The (p, 3He) and (p, t) differential cross-sections leading to analog final states of 1°B and 'OC nuclei, were compared, allowing a test of the isospin invariance

in

these reactions.

The experimental ratio of the differential cross sections is 2.22

f

0.31, compared with

a

theoretical prediction of 1.97.

1. Introduction.

-

Les réactions de transfert de deux nucléons (p, 3He) et

(p,

t) sur des noyaux impairs ont fait l'objet de nombreuses études. Elles permettent notamment de vérifier l'identité des mécanismes de réaction si l'isospin total est un bon nombre quantique.

Ainsi, la comparaison des sections efficaces différen- tielles (p, 3He) et (p, t), aboutissant

à

des états finals analogues, présente l'avantage d'être indépendante de tout modèle. Dans le cas du noyau cible 13C, Fleming et al. [l] ont mis en évidence des différences relativement importantes qu'ils attribuent soit

à

l'interaction spin-orbite, soit à l'excitation du cœur qui interfère avec le mécanisme direct. L'intérêt des réactions

(p,

3He) et

(p,

t) sur une cible de 12C est de pouvoir attribuer une différence éventuelle

à

l'inter- férence réaction directe-excitation du cœur.

2. Méthode expérimentale.

-

Les protons de 75 MeV produits au cyclotron isochrone de Louvain- la-Neuve ont été diffusés par une cible de noyaux I2C de 1 mg/cm2 d'épaisseur. Les particules 3He issues des réactions nucléaires produites étaient identifiées au moyen d'un télescope E

-

AE constitué de détec- teurs au silicium

à

barrière de surface. Deux jonc- tions BE différentes ont été utilisées, l'une, de 300 pm d'épaisseur, pour mesurer la distribution angulaire en dessous de 900, et l'autre, de 100

pm

d'épaisseur, pour les angles superieurs où les particules 3He avaient leur plus basse énergie. La jonction E avait une épaisseur de 2 000 Pm, et une troisième jonction de 1 000 pm servait

à

éliminer les particules plus légères (protons, deutons, tritons) qui traversaient l'entièreté des télescopes. L'identification était faite

suivant la méthode de Goulding et la résolution totale était d'environ 300 keV. Les mesures ont été prises tous les 50, entre 150 et 1650 dans le laboratoire. La figure 1 présente une partie du spectre des 3He mesuré

à

un angle de 600. La grande densité de niveaux nous a obligés

à

utiliser un programme d'ajustement par des gaussiennes déformées [2], dont un résultat est également présenté sur la figure 1. Pour chaque spectre, les largeurs et déformations étaient prises identiques pour les différents pics, et les positions de ceux-ci ont été soigneusement contrôlées par la cinématique.

,

Pour la détection des tritons, deux jonctions A E différentes ont été utilisées, l'une de 2 000 pm pour mesurer la distribution angulaire de 150

à

450 dans le laboratoire, et l'autre de 1 000 pm, pour les angles compris entre 500 et 150°. Le détecteur E était un cristal de silicium de 3 000

pm

compensé au lithium, et une jonction au silicium de 1 000 pm servait à rejeter les protons et deutons d'énergie élevée.

3. Résultats.

-

Les distributions angulaires corres- pondant aux six premiers niveaux du noyau 1°B sont présentées dans les figures 2 et 3, tandis que la figure 4 présente les sections efficaces correspondant aux trois premiers niveaux du noyau 'OC.

Si l'isospin est un bon nombre quantique, le rapport des sections efficaces

:

(Jn

=

O + ; Eexc

=

O MeV

;

T

=

1) R

=

do

⁹

["C@, 3He)10B*]

(*) Stagiaire du Fonds National de la Recherche Scientifique,

(Jn

=

O f

;

Eexc

=

1,74 MeV

;

T

=

1) Belgique.

(**) Chercheur Agréé de l'Institut Interuniversitaire des Sciences

correspondant aux niveaux analogues, doit être égal

Nucléaires,

Belgique. à 1,97. Le rapport expérimental est peu différent

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1975530

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T. DELBAR, G. GRÉGOIRE ET J. LEGA

12 C ( ~ , ~ H ~ ) " B '

Ep - 7 5 MeV 8 3 = 60'

He

FIG. 1 . - Spectre d'excitation de la réaction lZC(p, 3He)'0B*.

La courbe continue représente un ajustement par des gaussiennes déformées.

FIG. 3. - Distributions angulaires des réactions 12C(p, 3He)'0~*

aboutissant aux 4e, 5e et 6e niveaux du noyau 'OB.

f

.

^{O s}^{S.)@ MeV}

E

⁰^c^3,353^MeV

t f

FIG. 2. - Distributions angulaires des réactions lZC(p, 3He)'0B* FIG. 4. -Distributions angulaires des réactions 12C(p, t)l°C*

aboutissant aux trois premiers niveaux du noyau 'OB. aboutissant aux 3 premiers niveaux du noyau 'OC.

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ÉTUDE DES RÉACTIONS IZC(p, 3 H e ) 1 0 ~ ET lZC(p, t)l°C A 75 MeV C5-121

suivant la méthode utilisée pour l'obtenir. En effet, en calculant ce rapport pour tous les angles infé- rieurs

à

1200, c'est-à-dire ceux pour lesquels les erreurs statistiques relatives ne dépassent pas 10 %,

la moyenne de ces rapports est égale

à

2,23 f 0,12, ce qui est en bon accord avec la valeur attendue.

De même, si on intègre les sections efficaces de 18O

à

1210 dans le centre de masse, on obtient 1,25 mb pour le niveau

à

1,74 MeV du noyau 1°B et 2,76 pour le niveau fondamental du noyau 'OC, ce qui donne un rapport égal à 2,22 f 0,31, en bon accord lui aussi avec la valeur 1,97 prévue lorsque I'isospin est un bon nombre quantique.

4. Conclusions.

-

Les deux méthodes donnent des valeurs expérimentales en bon accord avec la prédic- tion théorique. Il faut toutefois souligner que les variations du rapport des sections efficaces dans le domaine considéré sont telles que leur moyenne peut cacher d'autres phénomènes comme les distor- sions. Le rapport des sections efficaces intégrées, tout en donnant les probabilités relatives d'excitation, est égajement peu sensible au détail du mécanisme de réaction. Cette mesure ne permet donc pas de déceler l'importance d'une éventuelle excitation du cœur qui modifierait le rapport des sections efficaces analogues.

Bibliographie

[l] FLEMING, CERNY, GLENDENNING, Phys. Rev. 165 (1968) 1153.

[2] LEGA, J., Institut de Physique Corpusculaire, Louvain-la-Neuve, rapport IPC-N-7301 (1973).