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Submitted on 1 Jan 1960
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Distribution angulaire de la réaction 11B(p, α0) de 100 à 300 V
R. Bouchez, H. Beaumevielle, J. Fleury, P. Perrin, R. de Swiniarski, M.
Chabre
To cite this version:
R. Bouchez, H. Beaumevielle, J. Fleury, P. Perrin, R. de Swiniarski, et al.. Distribution angulaire de la réaction 11B(p, α0) de 100 à 300 V. J. Phys. Radium, 1960, 21 (12), pp.819-821. �10.1051/jphys- rad:019600021012081900�. �jpa-00236387�
819.
DISTRIBUTION ANGULAIRE DE LA RÉACTION 11B(p, 03B10) DE 100 A 300 keV
Par R. BOUCHEZ, H. BEAUMEVIELLE, J. FLEURY,
P. PERRIN, R. DE SWINIARSKI et M. CHABRE,
Université et Centre d’Études Nucléaires de Grenoble.
Résumé. 2014 La distribution angulaire des 03B10 de la réaction 11B(p, 03B10) a été mesurée pour les énergies de protons 148, 170, 200 et 255 keV à des angles (CM) de 48° à 150° (intervalle de 10°).
Jusqu’environ 180 keV au delà de la résonance 2+ de 163 keV, les 03B10 sont relativement plus
intenses en avant (03B8 = 0) et en arrière (03B8 = 03C0) : d03C3 /d 03C9 ~ 1- 0,15 cos 03B8 + 0,4 cos2 03B8 à 148 keV ; d03C3/d03C9 ~ 1 + 0,6 cos2 03B8 à 163 keV. Mais pour 200 et 250 keV, l’intensité des 03B10 diminue vers
l’avant, préfigurant la distribution angulaire dès 600 keV qui donne une très petite intensité
pour 03B8 = 0 ou 03C0.
Abstract. 2014 The angular distribution of the 11B(p, 03B10) reaction has been measured at energies
of 148,170, 200 and 255 keV, and for the angles (CM) from 48° to 150° (10° interval). Beyond the
2+ 163 keV resonance and up to 180 keV, the 03B10 particles are more intense forward and backward at 148 keV, I(03B8) ~ 1 2014 0.15 cos 03B8 + 0.4 cos2 03B8 ; and at 163 keV, I(03B8) ~1 + 0.6 cos2 03B8. But this intensity decreases forward at 200 and 255 keV, prefiguring the 600 keV angular distribution for which the intensity is very low forward and backward.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 21, DÉCEMBRE 1960,
1. Introduction. -- Les expériences (fig. 3) de Dearnaley (1957) de 640 keV à 2 MeV, et celles (fige 2) de Thomson (1952) au-dessous de 170 keV montrent que la distribution angulaire des ao de la réaction 11B(p, ao) subit une grande variation
entre ces énergies. Aucune expérience n’ayant été
faite entre ces valeurs, nous avons entrepris des
mesures vers 250 keV que nous permettait notre petit accélérateur électrostatique Philips, équipé
d’une génératrice SAMES de 300 kV, prévu pour fonctionner comme générateur de neutrons ra- pides.
Dès 1936, Cockroft et Lewis mirent en évidence
FIG. 1. - Courbe d’excitation de 11B(p, «o) jusqu’à 3 MeV.
Le raccordement entre la courbe 1 (résonance 2+ de
163 keV) n’a pu être faite avec la courbe 2 par suite de la divergence entre les mesures absolues de section efircace (Beckman,1953).
dans le bombardement du bore par les protons un
groupe (ao) monocinétique de 4,4 cm de parcours dans l’air (correspondant à une énergie d’environ 5,3 MeV) ; ce groupe fut aussitôt identifié par Dee et Gilbert (1936) comme provenant de la réaction 11B(p, oc.) avec émission de particules oc vers l’état
fondamental du 8Be ( fig.1 ).
La courbe d’excitation ( fig. 1) de la réaction 11B(p, (Xo) est actuellement connue jusqu’à envi-
ron 3 MeV, à la suite des travaux de Williams
(1937), Thomson (1952), Beckman (1953) et
Holland (1955). Toutefois il est difficile d’effectuer
un raccordement entre les mesures (Thomson, 1952)
au-dessous de 300 keV et celles (Beckman, 1953)
au-dessus de 500 keV ; nous avons indiqué dans la figure 1-1 les résultats de nos mesures en unités arbitraires n’ayant fait aucune détermination abso- lue. Notons simplement d’après Beckman (1953)
que la large résonance de 1,2 MeV a une section
efficace de l’ordre de 6 mb.
Les mesures de distribution angulaire au-dessous
de 170 keV ont été faites par Thomson (1952) et
Glattli (1954) ; à la résonance 163 keV elle est
de la forme da Jd m - 1 -E- B cos 2 0 (B - 0,5), et
de part et d’autre de cette résonance un terme plus faible en cos 0 (lAI = 0,2) indique proba-
blement un effet d’interférence entre le niveau (2 +)
de 163 keV et un niveau large vers 1,2 MeV de parité opposée. Autour de cette résonance les par- ticules oeo sont émises plus intensément vers l’avant et l’arrière, tandis qu’à partir de 650 keV elles sont
(Dearnaley, 1957) principalement émises (fig. 3)
à 7t /2. Ce phénomène d’inversion a lieu pour l’avant
d’après nos mesures dès 200 keV, nous n’avons pas observé l’effet analogue pour l’arrière, qui doit
avoir lieu entre 300 et 500 keV.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019600021012081900
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FIG. 2. _0 Distribution angulaire des oco de la réaction
11B(p, oco) autour de la résonance 2+ de 163 keV, mon-
trant l’asymétrie avant-arrière due au terme en cos 0.
FIG. 3. -- Distribution angulaire de 11B(p, (X 0) de 0,6 à 1,4 MeV due au niveau 1" de 1,2 MeV (Dearnaley, 1957).
2. Dispositif expérimental. z Les mesures de la
distribution angulaire des oeo ont été faites à 148, 170, 200 et 255 keV à l’aide du faisceau non analysé
de notre accélérateur électrostatique de 300 kV (stabilité Ll V IV 1 %). La chambre de réaction
permettant des mesures de 480 à 1500 environ. Les cibles de 11B (enrichies 99 %) d’Harwell, d’épais-
seur de l’ordre de 20 . (AT = 10 keV pour des protons de 200 keV) étaient inclinés de 28°
sur le faisceau. La détection des ce était réalisée par des cristaux ICs (épaisseur 5 mm) vus par des
P. M. Radiotechnique 51 AVP (résolution 5 %
pour 5 MeV), un premier spectromètre fixe à 75°
servait de moniteur, le second mobile voyant la
cible sous un angle solide Q j4 = 3,5.10-4, deux
fois plus petit que celui pour la voie fixe.
Interposé entre cible et cristal, un écran de polys- tyrène (200 pLg/cm2) aluminisé (100 pLg/cm2) arrêtait
des protons de 200 keV, tout en ralentissant peu les ao (AT = 170 keV environ). L’enregistrement
des spectres était fait à l’aide d’un sélecteur 200 ca- naux Intertechnique à mémoire magnétique. Les
circuits électroniques sont schématisés sur la
figure 4 ainsi qu’un exemple d’enregistrement ; le
commutateur C permettait d’enregistrer alterna-
tivement (*) les spectres des deux voies sur l’écran du sélecteur (voie mobile de 0 à 100, fixe de 100 à 200 canaux)..
-
FIG. 4. - Spectre des particules oc de la réaction 11B(p, a)
et schéma des circuits électroniques montrant l’enregis-
trement sur le sélecteur 200 canaux des deux spectres oc (moniteur fixe et PM mobile).
3. Résultat des mesures. z Les distributions
angulaires, dans le centre de masse, sont repré-
sentées figure 5, corrigées de l’épaisseur de
cible.
L’analyse des points expérimentaux pour obtenir
un polynôme en cos e a été effectuée par la méthode des moindres carrés et par celle des polynômes de Legendre (propriété d’orthogonalité) ; la première
méthode est plus précise lorsqu’on ne connaît pas les points expérimentaux au voisinage des limites
(cos 0 = 0 ou 7t).
(*) Nous remercions M. Van Zurk, du laboratoire, d’avoir conçu ce dispositif très pratique.
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FIG. 5. - Distributions angulaires mesurées des oeo de
I1B(p, «o) en unités arbitraires et normalisées à 0 = n/2.
Les résultats sont les suivants :
a) Ev =148 keV. --
d6 jdw N 1 +(0,16 ± 0,05) cos 0 + (0,41 ± 0,05) cos2 0 le signe de cos 0 en dessous de la résonance est en
accord avec celuirdonné par Thomson (1952) ainsi
que le rapport 1 (1500)/1 (300) N 0,8 au liEu
de 0,75£donné"dans la figure 4 de l’article de Thomson (p. 749).
b) Ep = 170 keV. - Les points expérimentaux
montrent encore une augmentation de l’intensité
en arrière et aussi probablement en avant. En
outre la forme est plus complexe vers 7r 12.
Il n’est pas possible de donner une forme ana- lytique pour la distribution trouvée, n’ayant fait
aucune mesure en dessous de 450 et au-dessus de 1500.
-
c) Ep = 200 ET 255 ke V. - La distribution
expérimentale a la même allure. L’intensité est nettement plus faible vers l’avant que pour TI: /2,
par contre elle est toujours plus forte vers l’arrière.
En outre vers 1350 pour 200 keV et 1150 pour 255 keV, les mesures s’écartent d’une loi monotone
malgré plusieurs expériences indépendantes ; il peut s’agir toutefois d’une erreur systématique. De nou-
velles mesures seront entreprises, ainsi d’ailleurs qu’entre 300 et 600 keV, avant d’effectuer l’inter-
prétation théorique.
Manuscrit reçu le 11 août 1960.
BIBLIOGRAPHIE
[1] BECKMAN (O.), HUUS (T.) et ZUPANCIC (C.), Phys. Rev., 1953, 91, 606.
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MOORING (F. P.), Phys. Rev., 1955, 99, 92.
[7] THOMSON (D. N.), COHEN (A.), FRENCH (A.) et HUT-
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[8] WILLIAMS (J. H.) et WELLS (D.), Phys. Rev., 1937, 51,
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