Étude des niveaux excités du 21484Po (Bac)

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Submitted on 1 Jan 1958

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Étude des niveaux excités du 21484Po (Bac)

G.R. Bishop, F. Madaule

To cite this version:

G.R. Bishop, F. Madaule. Étude des niveaux excités du 21484Po (Bac). J. Phys. Radium, 1958, 19

(1), pp.41-43. �10.1051/jphysrad:0195800190104100�. �jpa-00235760�

41.

ÉTUDE DES NIVEAUX EXCITÉS DU $$21484Po (BaC)

Par G. R. BISHOP et F. MADAULE,

E. N. S., Laboratoire de Physique.

Résumé. - Par mesures

coïncidences 03B2-03B3 et 03B3-03B3

pu établir le schéma de désexcitation du $$21484Po. ^On

mesuré les corrélations angulaires ^de plusieurs cascades de rayons gamma. En

conjuguant les résultats de

travail

ceux d’autres auteurs,

pu déterminer le spin ^{et la} parité ^{de la} plupart ^{des niveaux excités.}

Abstract.

Coincidence measurements

the 03B3-rays and 03B2-rays ^of $$21484Po ^{lead to}

decay

scheme. Spins ^and parities of the excited states

proposed

the basis of angular correlation studies, ^internal conversion coefficients and 03B2-ray ^lifetime determinations. There is evidence of collective model effects for this nucleus.

LE

JOURNAL

PHYSIQUE

19, ^JANVIER 1958,

1. Introduction.

Lie schéma de désintégration

duradium CI(214po ) ^{a fait} l’objet ^de plusieurs ^études

à cause de sa complexité. ^{Le radium C’} provient

de la désintégration p ^{du radium C et se} désintègre

lui-même par émission ^oc. Or il existe de très nombreux rayons p provenant ^{de la} désintégration

du radium C, ^{tous mènent à} des états excités ^ou l’état fondamental du RaC’ : le schéma des niveaux en comporte ^{donc un} grand ^nombre qui disparaissent par émission _{y et} émission

en con- currence.

’

Ces niveaux ont été étudiés : d’une part par les

mesures de structure fine du spectre rJ.,1 : d’autre part, par les ^mesures précises ^sur les électrons de conversion interne des divers rayons y2.3.

Ces séries de mesures donnent des résultats con-

cordants et permettent ^de connaître les énergies

d’excitation des niveaux. Mais elles ne donnent que dea renseignements insuffisants sur les divers rayons y émis : elles ne décèlent pas les diverses cascades. Nos mesures en eoïncidence ont pour but d’obtenir le maximum de renseignements ^sur

les niveaux excités ^et la façon ^{dont ils se}

désexcitent. Dans beaucoup ^de cas, ^{on a} réussi à déterminer le spin ^{et la} parité du niveau considéré.

2. Montage ^et appareils ^utilisés.

^Le montage

utilisé en électronique ^{est en} gros resté le même pour les diverses séries d’expériences. ^{Il consiste}

en un circuit de coïncidence lent-rapide ^{dont une} description apparaîtra ^{sous peu. Les compteurs}

utilisés étaient des compteurs ^à scintillation com-

portant des cristaux de NaI(TI) de dimensions

diverses, pour les rayons y, ^ou des scintillateurs

organiques pour les rayons g. ^{Dans tous les cas ces}

scintillateurs étaient montés sur des photomul- tiplicateurs ^{Du Mont 6292.}

Pour les coïncidences _y

_y on a employé ^une

source de 34 microcuries de chlorure de radium en

équilibre, disposée ^{dans un} cylindre d’aluminium.

Pour les coïncidences g

y ^{on a} employé ^un dépôt

du même sel renfermé dans des feuilles minces

d’aluminium, ^{le tout} ayant ^une épaisseur ^totale

de 2 mg/cm 2. ^Le montage électronique permettait

une sélection en énergie ^dans chaque voie, par kicksorter ou par discriminateur, ^{et les} spectres ^en

coïncidence étaient envoyés ^{à un} analyseur ^d’im- pulsions multicanaux à travers un circuit-porte.

3. Établissement du schéma de désexeitation.

Spectres ^en coïncidence _y

_y et p

y :

La courbe montre, ^en coïncidence avec le rayon de 609 keV, ^des pics d’énergies : 0,77

0,93

1,12

1,15

1,24

1,4

1,5

1,9 ^MeV.

L’identification des valeurs de ces énergies ^{avec les}

valeurs beaucoup plus précises trouvées par Slatis [2], ^nous permet d’attribuer à ces rayons les

énergies (en MeV) : 0,7687

0,9348 -1,1204 - 1,1554 - 1,2383 -1,4080 -1,5093 ^et 1,85.

On peut vérifier l’existence des cascades en com-

parant ^{la somme des} énergies ^des rayons ^en cascade

(stop-over) ^avec l’énergie du rayon direct (cross-

over).

L’étude du spectre simple ^a permis ^{de mettre en}

évidence des rayons de 0,850

1,76

2,2

2,44 MeV, qu’on ^{ne retrouve} pas ^en coïncidence

avec celui de 609 keV. Ce sont donc probablement

des transitions directes à l’état fondamental.

D’autre part ^{la structure fine du} spectre

indique

les énergies ^{des niveaux avec une} précision ^de quelques ^{keV. Il} y ^{a un} bon accord ^{avec ce} schéma, figure 1, pour neuf des niveaux.

On a ensuite étudié les spectres ^{y en} coïncidence

avec les rayons p diyersement discriminés. En

effet, lorsqu’on ^{met une} polarisation ^{sur le} comp- teur P ^on coupe les rayons g ^de plus,basse énergie, qui correspondent ^aux niveaux excités de haute

énergie. ^{En les} supprimant ^on supprime les rayonsy désexcitant ces niveaux : ^on peut ^{donc savoir avec} quelque ^certitude quels ^sont les rayons y issus de

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0195800190104100

42

ces niveaux. Ces mesures ont confirmé le schéma

proposé, ^en particulier l’existence des transitions directes mises en évidence par les spectres simples

de rayons y.

On a aussi, pour des ^mesures de coïncidences

«

rapides » 3

y, mesuré une limite supérieure ^des

vies _moyennes des états excités.

4. Corrélations angulaires ^en eoineidenee _{Y - y.}

--

Une fois établi le schéma de désexcitation, ^il

43 faut déterminer les spins ^et parités des divers

niveaux. Une étude de la corrélation angulaire ^des

nombreux _rayons en coïncidence ^avec le rayon de 609 keV peut apporter ^des renseignements, puisque ^ce rayon doit être ^une transition quadru- pole électrique pure.

Un compteur ^{était fixé à 12 cm} de distance de la

source et l’autre compteur pouvait tourner autour d’un axe passant par la source, à la même distance.

Un kicksorter à un canal permettait ^{de sélec-}

tionner le pic ^{de 609 keV du} spectre ^du compteur fixe, ^{et le} spectre ^{total en} coïncidence dans le

compteur mobile était envoyé ^à l’analyseur. ^{On a}

vérifié _{que le} montage n’introduisait pas d’aniso-

tropie parasite ^{en mesurant} la corrélation angu- laire de la cascade _y

y du 6 °Ni suivant la désin-

tégration p ^{du 6°Co.}

Les spectres ^sont constitués par la superposition

des photopics ^{et des} spectres Compton ^de chaque

rayon, ^où la corrélation angulaire doit être mesurée

sur le photopic ^de chaque rayon, pour éviter des

anisotropies parasites dues àla diffusion des _rayons.

Pour connaître ^la répartition Compton ^des rayons

envisagés, ^{on est} parti ^{de la} connaissance des

spectres ^de rayons de ^sources standards. La pré-

cision de cette séparation était environ 3 %, ^cet

ordre de grandeur ^{très bon} ayant ^{été obtenu} grâce

au fait que ^souvent les pics ^se plaçaient ^{dans le}

«

creux » situé entre le photopic ^{et le} pic Compton

du rayon suivant.

5. Spins ^et parités des niveaux.

Les spins ^et parités des nombreux niveaux ont pu être déter-

minés avec une grande probabilité d’exactitude ^en utilisant les indications données _par les rensei- gnements suivants : a) ^Les coefficients de ^con- version interne

é, ^{tirés des} rapports ele 1109des

intensités d’électrons de conversion interne mesurées par Slatis [2] ^et par Ellis [3] ^{et des} rapports le 11609 ^des intensités relatives des rayons y mesurées par ^nous. b) Les vies moyennes Ty tirées des vies _{moyennes par} ^la formule

où les _Toc ont été calculés _par extrapolation ^{de la}

valeur mesurée pour l’état fondamental de RaC’.

c) La limite supérieure ^des vies moyennes Tr déduites des mesures en coïncidences rapides p

y.

d) ^{Les mesures de} corrélation angulaire. e) ^L’exis-

tence ou la non-existence des transitions

stop-

over

ou

cross-over

en concurrence. f ) ^{Le f a.it} qu’il y ait ^{ou non} émission de particules a.

En combinant toutes les indications fournies et

en tenant compte ^des règles ^de sélection, ^{on arrive}

à un faisceau convergent ^de preuves qui ^ne

laissent plus qu’une ^seule possibilité ^de spin ^et parité. ^{Le schéma} finalement obtenu est montré

sur la figure ^1.

’

’

BIBLIOGRAPHIE [1] ^LORD RUTHERFORD, ^LEWIS (W. B.) ^{et BOWDEN} (B. V.),

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