Fonctions d'excitation des réactions (p, xn) sur l'or entre 40 et 155 Mev

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Submitted on 1 Jan 1961

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Fonctions d’excitation des réactions (p, xn) sur l’or entre 40 et 155 Mev

N. Poffe, G. Albouy, M. Gusakow, J.L. Sarrouy

To cite this version:

N. Poffe, G. Albouy, M. Gusakow, J.L. Sarrouy. Fonctions d’excitation des réactions (p, xn)

sur l’or entre 40 et 155 Mev. J. Phys. Radium, 1961, 22 (10), pp.639-641. �10.1051/jphys-

rad:019610022010063900�. �jpa-00236528�

639.

FONCTIONS D’EXCITATION DES RÉACTIONS (p, xn) SUR L’OR ENTRE 40 ^ET 155 MeV par Mme N. POFFE, ^{Mlle G.} ALBOUY, ^{MM. M. GUSAKOW et J. L. SARROUY}

Laboratoire Joliot-Curie de Physique Nucléaire, Faculté des Sciences, Orsay.

Résumé.

Les isotopes ^{du mercure de masse} comprise ^{entre 197} et 190 ont été obtenus _par séparation électromagnétique après irradiation. Les résultats ont été normalisés par rapport ^au 195Hg visible à toutes les énergies ^{et dont} la fonction d’excitation a été déterminée indépendamment.

Abstract.

Mercury isotopes ^{of mass between 197 and 190 have been} separated by ^electro-

magnetic deflection. Results have been normalized with regard ^to 195Hg appearing ^{at all} energies,

the excitation function of which has been determined independently.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^ET LE RADIUM TOME 22, ^OCTOBRE 1961,

L’objet ^{de ce travail est l’étude} expérimentale

de la variation avec l’énergie ^{des sections efficaces}

de réactions (p, xn) produites dans l’or par des

protons ^de 40 à 155 MeV. Ce travail étend les résultats obtenus précédemment ^{à 155 MeV} [1].

Nous avons utilisé comme précédemment ^la

méthode de séparation électro-magnétique ^des isotopes étudiés. Les cibles d’or, irradiées à diffé- rents rayons dans le faisceau interne du synchro- cyclotron d’Orsay, étaient introduites dans la

FIG. 1.

Ep ^{= 140 MeV.}

source d’ions du séparateur fonctionnant au labo- ratoire. Tous les isotopes ^{du mercure} étaient collec- tés simultanément sur une feuille de cuivre. Ces

isotopes décroissant _par capture électronique, ^nous

avons mesuré l’intensité de leur rayonnement ^K.

Les mesures ont été effectuées à° l’aide d’un scin- tillateur NaI (Tl) ^mince (0,5 cm). ^Un chariot, ^en-

traîné par ^une vis micrométrique, déplaçait ^la

feuilles de Cu portant ^les isotopes ^{de mercure}

devant la fente (1 mm) d’un collimateur de plomb placé ^{sur le} scintillateur. ^{Nous avons} ainsi obtenu des spectres ^{de masse} analogues ^{à celui de la fi-} gure 1 ^où nous avons porté ^{les taux de} comptage ^en

fonction de la position de la feuille devant le colli- mateur. Ces mesures permettent, compte ^{tenu des} facteurs de décroissance des divers isotopes, ^de

déterminer leurs activités relatives _pour une énergie

de protons ^donnée.

.

Pour en déduire les sections efficaces, ^{il faut}

tenir compte ^du rapport ^{du nombre de} captures

au nombre de captures total pour chaque isotope.

Ce rapport, généralement inconnu, a’pu être évalué dans le cas de 19’Hg, ^en utilisant les résultats de

Brysk ^{et Rose} [2]. ^La correction qu’il ^{introduit ne}

semble _pas devoir être très importante. ^{Un facteur}

de correction plus important ^{est la} proportion, ^dans

le rayonnement K mesuré, ^des photons ^K prove- nant de la conversion interne des _y. Cette correc-

tion a pu être faite _pour 195 Hg étant donnée la nature simple ^du spectre y de son descendant 195 Au.

Pour les autres isotopes, ^la correction n’est actuelle- ment pas ^connue. Des expériences ^sur 192 Hg ^et 19ORg, ^{En cours de} dépouillement [3] indiquent cependant qu’elle est nettement plus importante

pour 192 Hg que pour 190Hg.

Les conditions de collection variant d’une sépa-

ration isotopique ^à l’autre, ^{nous avons normalisé}

les mesures relatives à chaque énergie par la ^mesure absolue de la section efficace de la réaction (p, 3n) qui varie relativement _{peu dans} tout le domaine

d’énergie que nous avons étudié. Pour ceci nous avons mesuré l’activité absolue d’échantillons de 195Au formés par décroissance de 195Hg. ^Le

mercure était séparé de cibles d’or irradiées dans

un faisceau d’intensité _{connue ;} le rendement de

ces séparations ^{est d’environ 85} %. ^{Le monito-}

rage du faisceau de protons ^{a été effectué en uti-} lisant les réactions [2’Al (p, 3pn) 24Na] jusqu’à

80 MeV [4] ^et [12C(p, pn) llC] au-dessous ^de 80 MeV [5] ¹⁹⁵ Hg présente ^{un état} isomérique

de 40 h de période ^et la section efficace de forma- tion de cet isomère est fonction de l’énergie ^d’irra-

diation. Nous avons été amenés à déterminer

expérimentalement ^le rapport laf,,,.d des sections efficaces relatives ^de formation des deux états de

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010063900

640

195 Hg. ^Ce rapport ^{varie de} 1,7 ^{à 45 MeV à} 1,2

à 155 MeV.

Après normalisation des courbes de sections effi- caces, nous avons obtenu la fonction d’excitation pour les réactions (p, 3n), (p, 5n), (p, 6n), (p, 7n)

et (p, 8n) (fig. ^{2 et} 3).

pic. 2.

197Au(p, 5n)193Hg.

FIG. 3.

Ces résultats peuvent ^être comparés ^{aux valeurs}

calculées par Jackson [6] pour le bismuth (fig. 4).

Nous pouvons ^{constater un} accord satisfaisant ^en

ce qui ^{concerne la forme des courbes et la} position

des maxima. Les maxima expérimentaux ^sont légèrement plus espaçég ^et déplfBcés ^{vers les hautes}

énergies, ^ce qui ^semble indiquer ^une température

nucléaire de 2,2 MeV, légèrement supérieure ^{à la}

valeur adoptée par Jackson (1,9 MeV). Les valeurs absolues expérimentales sont nettement supérieures

à celles de Jackson _{pour les} isotopes ^{de masse} 193, 192, 191. ^Ceci peut ^être expliqué ^dans une certaine

FIG. 4.

FIG. 5.

mesure par l’influence de la conversion interne dont nous avons parlé plus ^haut.

Nous avons tracé _par ailleurs, pour des énergies

de protons incidents ^de 60, 80, ^{et 155} MeV, ^la

variation des sections efficaces expérimentales ^en

fonction du nombre x de neutrons émis (fit, ^{5 et}

641

fig. ^{1 dans} [1]). ^{Nous avons calculé les valeurs de}

ces sections efficaces à 80 et 155 MeV à partir ^des

données publiées par Metropolis ^{et al.} [7] pour l’interaction directe et en adoptant ^{la méthode} analytique de Jackson [6] pour la phase d’évapo-

ration. La forme de ces courbes théoriques ^est

sensible à la dépendance ^en énergie ^{de la} tempéra-

ture nucléaire ; ^{l’accord est} satisfaisant ^{avec une}

variation en El/2. L’influence de la forme du

spectre ^des énergies d’excitation résiduelles (après

la phase d’interaction directe) ^est également ^im- portante, ^en particulier lorsque la distribution des

énergies d’excitation varie rapidement, ^ce qui ^est

le cas pour ^une énergie ^{incidente de 80 MeV. Ceci} pourrait expliquer l’accord moins satisfaisant à cette énergie.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^POFFÉ (N.), ^ALBOUY (G.), ^BERNAS (R.), ^GUSAKOW (M.),

RIOU (M.) ^{et TEILLAC} (J.), ^J. Physique Rad., 1960, 21, 343.

[2] ^BRYSK (H.) ^{et ROSE} (M. E.), ^{Rev. Mod.} Physics, ^1958, 30, 1169.

[3] JASTRZEBSKY (J.) et KILCHER (P.) (communication privée).

[4] HICKS, STEVENSON et NERVICK, Phys. Rev., 1956, 102,

1390.

[5] ^CRANDALL (W. E.) ^et al., Phys. Rev., 1956, 101, ^329.

[6] ^JACKSON (J. D.), ^{Can. J.} Phys., 1956, 34, ^{767 ; Can.}

J. Phys., 1957, 35, 21.

[7] METROPOLIS et al., Phys. ^Rev., 1958, 110, 185.

RECHERCHE PRÉLIMINAIRE ^DE QUELQUES INTERACTIONS PRIMAIRES DANS LES RÉACTIONS NUCLÉAIRES PROVOQUÉES PAR DES IONS 20Ne DE 200 MeV

PAR LA MÉTHODE IONOGRAPHIQUE

par PIERRE CÜER, RAYMOND PFOHL et Mlle CHRISTIANE GEGAUFF Département ^de Physique Corpusculaire du Centre de Recherches Nucléaires de Strasbourg.

Résumé.

On a cherché à déterminer l’influence possible de sous-structures nucléaires tempo- raires, trouvées par d’autres expériences, ^{dans les} interactions primaires des ions lourds. Des émulsions Ilford C2 ^et G5 exposées ^aux ions 20Ne de 200 MeV au Hilac à Berkeley ^{ont été} dépouillées

en examinant particulièrement ^les événements où des particules ^{de Z} = 1 et Z = 2 sont émises

vers l’avant à des énergies beaucoup plus élevées que l’évaporation.

Le spectre ^{de Z = 1 est assez étalé et} comprend ^une proportion notable de deutons et tritons dont le spectre ^s’étend jusque ^{vers 80 MeV.}

La dizaine d’interactions sur deux mille où E03B1 > 55 MeV peut s’expliquer ^{par un schéma d’arra-}

chement où il paraît indispensable ^de postuler ^{durant le} temps de l’interaction le présence ^d’asso-

ciations de nucléons.

Abstract.

We looked for the possible influence of temporary ^nuclear structures, ^found by

other experiments, ⁱⁿ primary interactions of heavy ions. Ilford C2 ^and G5 emulsions have been

exposed ^{to 200 MeV 20Ne at the} Hilac, Berkeley, ^{and were} scanned for events where particles

of Z ⁼ 1 and Z ⁼ 2 were emitted forward with energy much higher ^than evaporation. ^The

Z = 1 spectrum is wide and has a good proportion of deuterons and tritons ranging up ^{to 80} MeV.

Ten interactions ^{on 2 000} where E03B1 > ⁵⁵ MeV can been explained by ^{a kind of} stripping ^where

it is necessary ^{to assume} substructures during the time of interaction.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 22, ^OCTOBRE 1961, ^{PAGE 641.}

Depuis ^{une douzaine d’années, l’un de nous, avec}

différents collaborateurs [1] ^{a cherché à mettre}

en évidence dans les noyaux légers, ^des corrélations

spatiales temporaires ^{entre nucléons se} présentant phénoménologiquement vis-à-vis des interactions

aux grandes énergies ^{comme des sortes de sous-}

structures instantanées. Ces groupements ^transi-

toires pouvant ^{être «} surpris » ^et éjectés ^{ou amal-} gamés par des particules incidentes d’énergie supérieure ^à quelques ^{dizaines de} MeV, ^le temps

de passage dans le noyau devant être inférieur

aux périodes nucléaires des regroupements ^nucléo- niques locaux.

Par exemple, ^les groupements (p, n) ^{sont vrai-}

semblablement nombreux, pouvant favoriser soit

l’éjection ^{directe de} neutrons, ^ou par pick-up l’éjection ^{de 3He sous} l’action de protons ^incidents.

A l’aide des protons ^de Berkeley ^{de 90 et}

345 MeV, ^un certain nombre de chocs quasi-élas- tiques (p, alpha) ^ont pu être directement mis en

évidence, ^{notamment avec 12C et} 160. Avec des

protons ^de quelques ^{GeV et 25} GeV, ^{des corréla-}