Mesures de vies moyennes par effet Doppler

HAL Id: jpa-00243227

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00243227

Submitted on 1 Jan 1969

HAL is a multi-disciplinary open access

archive for the deposit and dissemination of

sci-entific research documents, whether they are

pub-lished or not. The documents may come from

teaching and research institutions in France or

abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est

destinée au dépôt et à la diffusion de documents

scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,

émanant des établissements d’enseignement et de

recherche français ou étrangers, des laboratoires

publics ou privés.

Mesures de vies moyennes par effet Doppler

A. Gallmann, F. Haas, B. Heusch, M. Toulemonde

To cite this version:

216

For each level the unshifted y-ray energy at 900 with

_respect

to the

_incoming

beam and the shifted

y-ray energy at 00 were measured. For the

measure-ments _{with gaseous}

_stopping

_media,

_{the energy of}

the y-rays emitted in the recoil direction was measured

at different _{pressures up} to 30

_kgjcm2.

Measurements

with recoils into vacuum or low _pressure were

perfor-med in order to obtain the

_fully

_{shifted y-ray}

_energies.

These were

_always

found to be in

_good

_agreement

with the calculated

energies.

An illustrative

_example

of

the results obtained for two _{gamma-rays in the}

4OAr(oc, n)43Ca experiment

is

_given

in the

_figure

1. III.

_Analysis

of the data. - The measured

Doppler

shift

_F,

as a fraction of the full

shift,

was used to derive the nuclear lifetimes. The centroids of the

_peaks

define the

_energies

of the _{gamma-rays. The}

_F(T~

cur-ves were obtained from the theoretical formalism

given

by

Blaugrund [1].

It takes into account the electronic

and nuclear contributions to the

_slowing

down and the nuclear

_scattering

of the recoil ions. The

elec-tronic contribution is corrected

_{by including}

the

perio-dic variations of the

_experimental

electronic

_stopping

cross-sections with the atomic number of the recoil ion. Also an

_{adjustable parameter fn}

for the nuclear

contri-bution is introduced. For the ions considered

_here,

no

_experimental

_{range-energy data} are available from

which one could deduce the correct value of

_fn.

However,

this latter can also be found when states with

well known lifetimes are

_present,

and has been

tentati-vely

taken to be about 0.3 of the Fermi-Thomas

value

_[2].

~.

REFERENCES

[1]

BLAUGRUND

(A.

E.),

Nucl.

_Phys.,

_1966, 88, 501.

[2]

LINDHARD

(J.),

SCHARFF

_(M.)

and SCHIOTT

_{(H. E.),}

Kgl.

Danske Vidensk. _Selskab., Mat.

Fys.

Medd., 1963, 33, 14.

MESURES DE VIES MOYENNES PAR EFFET DOPPLER

A.

_GALLMANN,

F.

_HAAS,

B. HEUSCH et M.

_TOULEMONDE,

Centre de Recherches Nucléaires de _{Strasbourg-Cronenbourg.}

Résumé. 2014 Des vies moyennes de niveaux nucléaires ont été _{déterminées par} la méthode

de l’effet

_Doppler.

Les

rayonnements

gamma de désexcitation ont été détectés dans des

compteurs

Ge(Li).

Des vies _moyennes ont été _{obtenues pour} les niveaux 0,953 MeV de 12B

et 6,44 MeV de 14N.

Abstract. - Lifetimes of nuclear states have been obtained

by

the

_Doppler

shift atte-nuation method. _{The 03B3-rays} were detected in lithium-drifted

_germanium

counters. Lifetimes

of the 12B 0.953 MeV and the 14N 6.44 MeV levels are

_reported.

REVUE DE PHYSIQUE APPLIQUÉE TOME 4, JUIN 1969,

La

_possibilité

d’utiliser des

_compteurs

_Ge(Li)

de très bonne résolution

_permet

actuellement la mesure

de _{vies moyennes} nucléaires

_comprises

entre 10-12 et 5 X 10-1~ s. La mesure des

_{déplacements}

en

_énergie

des raies y est bien

_plus

_{précise qu’avec}

les détecteurs NaI utilisés

_{précédemment.}

D’autre

_part,

la résolution des

_Ge(Li)

est

_{généralement}

de l’ordre de

_grandeur

ou

inférieure aux

_{déplacements Doppler;}

il est _alors

pos-sible d’étudier les distributions

_{d’énergies}

_des rayon-nements _gamma observés.

Les

_rayonnements

_{gamma des réactions}

11B( d,

p)12B(1)

et

_12C(3He,

_{p) 14N (2)}

à des

_énergies

incidentes de

_2,1

et

_4,0

_MeV

respec-tivement,

ont été détectés dans un

_compteur

_Ge(Li)

de 22 cm3.

_{L’exploitation}

des

_spectres

_gamma

enre-gistrés

à

_Oy

=

70,

900 et

_1730,

se faisait de la

_façon

suivante : les

_{déplacements}

en

_énergie

des

rayonne-ments _{gamma dus à l’effet}

_Doppler

ont été

_obtenus,

après

soustraction d’un bruit de fond

_exponentiel

sous les

_pics

étudiés,

_{par la} détermination des centres

de

_gravité

des

_pics

aux trois

_angles.

Les

_{déplacements}

des raies y ont été

_analysés

en tenant

_compte

de la

perte

d’énergie

des ions de recul dans les milieux

ralentisseurs,

l’or dans le cas de la réaction

_(1),

le

217

FIG. 1. - Niveau 0,953 MeV de 12B : variation du facteur d’atténuation

_jF(r)

en _{fonction de la vie moyenne} r.

carbone pour la réaction

_(2).

La méthode

_d’analyse

adoptée

est celle décrite _par

_Blaugrund

_[1].

La

_figure

1

montre le résultat obtenu _{pour le niveau de}

_0,953

MeV de 12B. Le facteur

_{F(T) représente}

le

_rapport

des

déplacements

observés pour des ions de 12B reculant

respectivement

dans l’or et le vide

_(dans

ce dernier

cas, l’ion recule avec sa vitesse

_initiale).

Dans certaines conditions idéales de ralentissement et de

_{déplacement,}

il est

_{également possible}

d’étudier la distribution

_d’énergie

des

_rayonnements

_{gamma. Un}

programme

d’analyse

de la forme des

_pics

a été conçu,

tenant

_compte

de la résolution du

détecteur,

du milieu

ralentisseur,

de la vitesse initiale _{des noyaux} de

_recul,

ainsi que de leur distribution

_angulaire.

Cette méthode

d’analyse

décrite par le groupe de Brookhaven

_[2]

nous

_permet

de déterminer des vies moyennes

_précises

et, d’autre

part,

nous

_renseigne

sur le mécanisme de

perte

d’énergie

et de diffusion des ions dans la matière. Un

_exemple

_d’analyse

de la forme d’une raie est

représenté

sur la

_figure

_{2 pour la transition}

_(6,44

--~

₀₎

dans _{le noyau}

14N.

Les formes de la raie ont été

cal-FIG. 2. - Niveau

6,44 MeV de 14N : formes de la raie _y de la transition

_(6,440

-~

₀₎

du noyau 14N _pour des

temps

de vie = 5,0 _X 10-13 _s, 6,5 _X lO-13 s et 8,0 X 10-13 s

_comparées

à la forme

_{expérimentale.}

culées pour des

_temps

de vie

_compris

entre 10-14 s

et 10-11 s. Sur la

figure

2,

qui

est une illustration de

cette

_étude,

trois formes sont

_{représentées,}

ainsi _que

la forme

_{expérimentale.}

Les

_temps

de vie obtenus _{pour les deux niveaux}

considérés sont les suivants :

BIBLIOGRAPHIE

[1]

BLAUGRUND

(A.

E.),

Nucl.

_Phys.,

_{1966, 88,} 501.

[2]

WARBURTON

_(E.

_K.),

OLNESS

_(J.

_W.)

et POLETTI