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Submitted on 1 Jan 1961
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Détermination du spin de niveaux de 116In et 178Hf par diffusion résonnante de neutrons lents
H. Ceulemans, F. Poortmans
To cite this version:
H. Ceulemans, F. Poortmans. Détermination du spin de niveaux de 116In et 178Hf par diffu-
sion résonnante de neutrons lents. J. Phys. Radium, 1961, 22 (10), pp.707-708. �10.1051/jphys-
rad:019610022010070700�. �jpa-00236557�
707.
DÉTERMINATION DU SPIN DE NIVEAUX DE 116In ET 178Hf PAR DIFFUSION RÉSONNANTE DE NEUTRONS LENTS
Par H. CEULEMANS et F. POORTMANS,
C. E. N., Mol.
Résumé.
2014Avec un spectromètre à cristal pour neutrons lents nous avons entrepris la mesure
de 0393n /0393 de résonances neutroniques afin de déterminer leur spin J. Les résultats obtenus sont :
J
=5 pour le niveau à 1,45 eV dans 115In + n (valeur déjà connue) et respectivement J
=3, J
=4 pour les niveaux à 1,1 eV et 2,4 eV de (177Hf + n).
Abstract. - We measured 0393n/0393 in some neutron resonances with a slow neutron crystal spec- trometer in order to determine the spin J. Results obtained are J
=5 for the 1.45 eV reso- nance in 115In + n (verification of
aknown value) and J
=3, J
=4 for the 1.1 eV and 2.4 eV
resonances in 177Hf +
n.LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 22, OCTOBRE 1961,
Par bombardement d’un noyau lourd avec des neutrons lents on met en évidence dans le noyau
composé ainsi formé des niveaux ayant une éner- gie d’excitation de 5 à 7 MeV environ et très rap- prochés l’un de l’autre.
Les paramètres d’un grand nombre de ces ni-
veaux sont en général assez bien connus [6], exception faite- pour le spin.
L’importance du spin provient notamment du
fait que sa détermination permet de séparer les deux
distributions (une pour chaque état de spin) de la
largeur de diffusion, r n, de la distance moyenne D
et de la
«strength function si l’on ignore le spin, les deux distributions sont intime- ment mélangées et la comparaison avec la théorie
est difficile [1]. La mesure du spin des niveaux de résonances est en général très difficile. Plusieurs méthodes ont été proposées mais aucune n’est d’application générale. Dans la méthode que nous
avons adoptée, on mesure le signal de diffusion à l’énergie de résonance et on en déduit rn/r (r
=largeur totale). Cette valeur combinée avec
celles de l’énergie de la résonance Eo et de 60
(section efficace à l’énergie Eo) obtenues par des
mesures de transmission fournit g, le facteur statis-
tique : 2g
=(2J + 1)/(21 + 1) où J est le spin
du niveau çomposé et / le spin du noyau-cible. On
sait qu’à basse énergie, seuls des neutrons s par- ticipent à la formation du noyau composé de sorte
que les valeurs de J sont réduites à J
=1 + 1/2.
Dans ces conditions même avec des résultats de
mesures relativement peu précis on peut encore
déduire la valeur correcte de g.
La mesure de R.IIP a été faite en utilisant comme
source de neutrons mono-cinétiques un spectro- ,mètre à cristal placé au réacteur BRi. Le faisceau
neutronique bombarde un échantillon mince placé
au milieu d’un détecteur annulaire formé par huit
compteurs au BF3 ayant un diamètre de 5 cm et
une longueur de 50 cm. L’ensemble est mis dans
une enceinte sous vide pour éliminer la diffusion par l’air. La géométrie est telle que les neutrons diffusés par l’échantillon sont détectés dans un
angle solide très grand (0,95 X 4?r). Les taux de comptage du détecteur de diffusion sont de l’ordre de 0,6 c. p. sr à 1eV pour une transmission de 0,9,
un rapport IP.IIP de 0,1 environ, une résolution en
énergie de 4 % et un fond continu de 0,3 c. p. s.
Ces chiffres sont valables pour un flux central du réacteur de 2 .1012 n/cm2 , s.
La valeur de rnlr est obtenue en comparant les
taux de comptage obtenus avec l’échantillon et avec un standard ; pour ce dernier, nous avons
adopté le Pb. Si Na et Npb sont les taux de comptage respectivement pour l’échantillon étudié et pour le
Pb, et Tx et Tpb les valeurs des transmissions obte-
nues avec la même résolution on a :
F est un facteur de correction qui tient compte des
neutrons absorbés après diffusion et est très voisin
de 1 si T > 0,9. De toute façon F peut être déduit
assez facilement de la valeur de Ta et de la varia- tion de Tx avec l’épaisseur.
Pour vérifier la méthode, nous avons-étudié la
résonance à 1,45 eV dans 11SIn + n dont le
spin J
=5 était déjà connu, pour différentes épais-
seurs de l’échantillon, afin de déceler une éventuelle variation du résultat en fonction de l’épaisseur.
Les mesures ont montré que cet effet était négli- geable pour T > 0,7. La mesure suivante avait
pour but de déterminer le spin des résonances dans "’Hf + n à 1,1 eV et 2,4 eV. Ces réso-
nances ont fait l’objet d’une étude poussée par
Igo et Landon [3] et de très bons résultats de
mesures de transmission sont disponibles. Ces
auteurs avaient trouvé des valeurs de Cy diffé-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010070700
708
TABLE 1
fentes pour ces deux niveaux. Nous avons trouvé des valeurs de spin différentes et notamment
(I - i12
=3) pour le niveau à 1,1 eV et (I + 1/2
=4) pour le niveau à 2,4 eV.
Pour obtenir ce résultat on est parti des données suivantes [3] :
2013 pour la première résonance :
-- pour la deuxième résonance :
Les taux de comptage des neutrons diffusés ont
été mesurés pour trois épaisseurs différentes et les
valeurs obtenues pour g à partir de ces mesures
sont données dans la table 1, ainsi que les trans- missions. Notons que les valeurs théoriques pos- sibles pour g sont : 0,4375 pour J
=3 et 0,5625
pour J
=4.
On voit que les valeurs obtenues avec l’échan- tillon le plus mince^ sont nettement trop grandes.
Ceci est essentiellement dû aux taux de comptage trop faibles obtenus avec cet échantillon. Les autres valeurs sont par contre concluantes. Le cas du l’8Hf est donc semblable à celui de llsru pour lequel il a
été établi que pour deux résonances des valeurs de spin différentes [4] correspondait à des valeurs
de rY différentes [5]. (ry
=largeur de capture).
BIBLIOGRAPHIE
[1] SETH (K. K.), Nucl. Physics, 1961, 24,169-175.
[2] POLLAK (H.), CEULEMANS (H.) et NÈVE
DEMÉVERGNIES (M.), Bull. Soc. Belge Physique, 1961, sér. 2, n° 9.
[3] IGO (G.) et LANDON (H. H.), Phys. Rev., 1956, 101, 726.
[4] STOLOVY (A.), Phys. Rev., 1960, 118, 211.
[5] LANDON (H. H.) et SAILOR (V. L.), Phys, Rev., 1955 98,1267.
[6] HUGHES et SCHWARTZ, AECD-BNL 325.
ÉTUDE PAR TEMPS DE VOL
DES RÉSONANCES NEUTRONIQUES DU RHODIUM 103 ENTRE 4 eV ET 10 keV
Par P. RIBON, Z. DIMITRIJEVICK, A. MICHAUDON et P. WAGNER,
C. E. N., Saclay.
Résumé.
2014La section efficace totale du rhodium 103
aété mesurée, par temps de vol, de 5 eV
à 10 keV, en utilisant l’accélérateur linéaire d’électrons de Saclay comme source de neutrons pulsée
et
undétecteur à gamma de capture du 10B.
A haute énergie la mesure
aété faite avec une résolution de 2,5 nanosecondes/mètre.
L’analyse des résultats porte sur la détermination des paramètres des résonances à basse énergie
et sur l’espacement des niveaux.
Abstract.
-The rhodium-103 total cross-section has been measured by the time of flight method, from 5 eV to 10 keV, using the Saclay electron linear accelerator as
apulsed neutron
source and
a10B capture gamma-ray detector.
At high energy the resolution was 2.5 nanoseconds/metre.
The analysis of the results yields the resonance parameters at low energy and the level
spacings.
LE
