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Submitted on 1 Jan 1971
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EXCITATION DE LA RESONANCE GEANTE PAR LA CAPTURE DES MUONS
P. Igo-Kemenes, J. Deutsch, D. Favart, L. Grenacs, P. Lipnik, P. Macq
To cite this version:
P. Igo-Kemenes, J. Deutsch, D. Favart, L. Grenacs, P. Lipnik, et al.. EXCITATION DE LA RES-
ONANCE GEANTE PAR LA CAPTURE DES MUONS. Journal de Physique Colloques, 1971, 32
(C5), pp.C5b-252-C5b-254. �10.1051/jphyscol:19715138�. �jpa-00214715�
EXCITATION DE LA RESONANCE GEANTE PAR LA CAPTURE DES MUONS
P . I g o - K e m e n e s , J . P . D e u t s c h , D. F a v a r t . L. G r e n a c s . P . L i p n i k . P.C. Nacq
C e n t r e d e P h y s i q u e N u c l é a i r e . U n i v e r s i t é d e L o u v a i n , H e v e r l e e - L o u v a i n , B e l g i q u e
Résumé.- Des t a u x p a r t i e l s d ' e x c i t a t i o n s u i t e à l a c a p t u r e d e s muons d a n s l e c a l c i u m o n t é t é m e s u r é s . L e u r c o m p a r a i s o n a v e c l e s t a u x c o r r e s p o n d a n t s d e l ' e x c i t a t i o n p h o t o - n u c l é a i r e m o n t r e l ' a n a l o g i e d e s d e u x r é a c t i o n s .
A b s t r a c t . - Gamma r a y y i e l d s a f t e r muon c a p t u r e i n c a l c i u m a r e m e a s u r e d . T h e i r com- p a r i s o n w i t h gamma r a y y i e l d s f o l l o w i n g t h e c o r r e s p o n d i n g p h o t o - e x c i t a t i o n f u r n i s h e s s t r o n g e v i d e n c e f o r t h e a n a l o g y o f t h e u n d e r l y i n g e x c i t a t l a n m e c h a n i s m s .
Le r ô l e d o m i n a n t d e s é t a t s d e l a r é s o n a n c e g é a n t e d a n s l e s e x c i t a t i o n s é l e c t r o - m a g n é t i q u e s s e m b l e à p r é s e n t é t a b l i [Il ; l e u r p a r t i c i p a t i o n à l ' e x c i t a t i o n d e s n o y a u x p a r i n t e r a c t i o n f a i b l e ( t e l l e q u e l a c a p t u r e d e s m u o n s ) n ' é t a i t , c e p e n - d a n t , q u ' u n e h y p o t h è s e i n t r o d u i t e p o u r e x p l i q u e r l e s t a u x t o t a u x m e s u r é s d e l a c a p t u r e d e s muons [ Z ] . La s t r u c t u r e o b s e r v é e r é c e m m e n t p a r l e s a u t e u r s d e l a r é f é r e n c e 131 d a n s l a d i s t r i b u t i o n é n e r g é t i q u e d e s n e u t r o n s i s s u s d e l a r 6 a c t i o n d e c a p t u r e i n d i q u a i t d é j à l a p r é s e n c e d ' u n m é c a n i s - me r é s o n n a n t m a i s - f a u t e d e c o n n a i s s a n c e d e s é t a t s i n i t i a u x e t f i n a u x r e l i é s p a r l ' é m i s s i o n d e c e s n e u t r o n s - c e s m e s u r e s n ' o n t p a s p e r m i s d ' a f f i r m e r s a n s a m b i g u ï t é q u e l e s n i v e a u x é m e t - t e u r s d e s n e u t r c n s s o n t , e f f e c t i v e m e n t , l e s a n a l o g u e s i s o b a r i q u e s d e s n i v e a u x d e l a r é s o n a n c e g é a n t e d u n o y a u c i b l e .
Une p r e m i è r e i n d i c a t i o n e n f a v e u r d e c e t t e a n a l o g i e p r o v i e n t d e l a m e s u r e d e l a r é f é r e n c e [ 4 ] ; c e s a u t e u r s o b s e r v e n t , a p r è s l a c a p t u r e d e s muons d a n s l ' o x y g è n e , l e s mêmes t r o i s r a y o n n e - m e n t s gamma d e d é s e x c i t a t i o n ( d e 1 5 ~ ) q u e c e u x q u i a p p a r a i s s e n t é g a l e m e n t a p r è s l ' e x c i t a t i o n é l e c t r o - m a g n é t i q u e d u même n o y a u c i b l e . L e b u t d e n o t r e m e s u r e é t a i t d ' e f f e c t u e r u n e c o m p a r a i s o n
s i m i l a i r e m a i s d a n s l e c a s d ' u n n o y a u p o u r l e q u e l l a c o m p l e x i t é d u s c h é m a d e d é s e x c i t a t i o n r e n d e i m p r o b a b l e t o u t e s i m i l i t u d e f o r t u i t e . Comme l ' e x - c i t a t i o n é l e c t r o - m a g n é t i q u e d e 4 0 ~ a a é t é é t u d i é e , [ S I , [ 6 ] , e t q u ' e l l e p o s s è d e un s p e c t r e f i n a l s u f - f i s a m m e n t c o m p l e x e . c ' e s t ce n o y a u l à q u i a é t é r e t e n u p o u r l a c o m p a r a i s o n .
Le t a u x d ' e x c i t a t i o n d e s d i v e r s é t a t s f i n a u x p a r l a c a p t u r e d e s muons d a n s 4 0 ~ a a é t é m e s u r é e n o b s e r v a n t l e u r d é s e x c i t a t i o n é l e c t r o - m a g n é t i q u e à l ' a i d e d ' u n d é t , e c t e u r à j o n c t i o n G e [ L i l à h a u t e r é s o l u t i o n é n e r g é t i q u e . L ' e x p é r i e n c e a é t é e f f e c - t u é e a u c a n a l - m u du CERN a v e c un d i s p o s i t i f e x p é - r i m e n t a l s i m i l a i r e à c e l u i d e l a r é f é r e n c e [ 7 ] . L ' e f f i c i e n c e d e d é t e c t i o n d u d i s p o s i t i f a é t é d é t e r m i n é e p a r l a m e s u r e d e l ' i n t e n s i t é [ s u p p o s é e m a x i m a l e ) d e s r a y o n s - X r r R s i q u e s d e l a s é r i e K d e l a c i b l e . La d e s c r i p t i o n d é t a i l l é e d e l ' e x p é r i e n - c e a i n s i q u e l ' e n s e m b l e d e s r é s u l t a t s p e u v e n t ê t r e t r o u v é e s d a n s l e s r é f é r e n c e s [ 8 ] e t [ 9 ] . Une p a r t i e d e s r é s u l t a t s s o n t c i t é s d a n s l a t r o i s i è m e c o l o n n e d u t a b l e a u . Dans l ' e s p r i t d e c e q u i a é t é d i t . ces r é s u l t a t s s o n t à c o m p a r e r à c e u x d e l a d e u x i è m e c o l o n n e , c ' e s t - à - d i r e a u x t a u x d e f o r m a - t i o n d e s mêmes é t a t s f i n a u x p a r e x c i t a t i o n p h o t o - n u c l é a i r e d e c a l c i u m [ 6 1 .
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:19715138
EXCITATION D E L A RESONANCE GEANTE PAR L A CAPTURE DES MUONS
L a h a u t e s i m i l i t u d e d e l a v o i e p r i n c i p a l e r e l a t i v e t r è s s e r r b l a b l e . Vu l a c o m p l e x i t é d e s d e s r é s o n a n c e s f o r m é e s p a r e x c i t a t i o n p h o t o - n u c l é - s c h é m a s d e d é s e x c i t a t i o n , l a d e n s i t é d ' é t a t s d e a i r e e t p a r l a c a p t u r e d e s muons a p p a r a ï t e n c o r e 3 9 ~ e t l a d e s c r i p t i o n m i c r o s c o p i q u e c o m p l e x e d e d a v a n t a g e à l a f i g u r e q u i m o n t r e l e s c h é m a d e s c e r t a i n s d e s é t a t s p e u p l é s , c e t t e s i m i l i t u d e s e m - d e u x r é a c t i o n s ' e t les t a u x o b t e n u s . D a n s l a r é - b l e s o u t e n i r l ' h y p o t h è s e q u e l a c a p t u r e d e s muons g i o n d e r e c o u v r e m e n t d e s d e u x e x p é r i e n c e s , t o u s e x c i t e , e f f e c t i v e m e n t , l ' a n a l o g u e i s o b a r i q u e d e les é t a t s o b s e r v é s a p p a r a i s s e n t a v e c u n e i n t e n s i t é l a r é s o n a n c e g é a n t e d u n o y a u c i b l e .
C
-
C
- - -
C
0-
-
: J
iITaux d'excitation photo-nucléaire
-
d
"K
de muonsLimite d'observation
-- .--- --- ---
- -
- -
#
# *
Taux d'excitation par capture
P. IGO-KEMENES ET AL.
[ a l Référence [61.
N i v e a u de 3 9 ~ (MeV : J ~ I
2.53 ; 1/2+
2.82 ; 7/2- 3.02 ; 3/2- 3.88 : 7/2- 3.94 : 5/2,7/2 4.93
5.17
5.28 : ( 3 / 2 + ) ,5/2+
5.62 ; (3/2+1,5/2+
5.96 ;11/2-,3/2-1 6.35 ;13/2+1,5/2+
[ b l X/A e s t l e r a p p o r t du t a u x p a r t i e l s d ' e x c i t a t i o n e t d u t a u x t o t a l de d i s p a r i t i o n [ c a p t u r e + d é s i n t é g r a t i o n ) du muon.
Taux d ' e x c i t a t i o n
[ c l C o n t i e n t une c o n t r i b u t i o n de l a v o i e c o r r e s p o n d a n t e de l a r é a c t i o n 4 0 ~ a ( y , n y * ~ ~ ~ ~ a .
[ d l Au-dessus de l a l i m i t e d ' o b s e r v a t i o n . 4 0 ~ a ( y , p y ' ~ 39 K"
(MeV
.
rrhl [ a l5 7
15 [ c l
7 [ c l
1.5 [ c l
2.5 [CI
2 .O
3 .O [ c l 3.8
1.6
? .O 2 .O
BIBLIOGRAPHIE
4 0 ~ a ( u - , v n ) 39~::
( X / A ) % Cbl
6.6 f 0.4 3.3 ? 0.3 1.6 C 0.3 0.76
+
0.185 0.9 5 0.2 5 0.2 0.4 k 0 . 2 0.4 t 0.2
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