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Submitted on 1 Jan 1960
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Étude expérimentale du spectre des électrons d’autoionisation en radioactivité β
F. Suzor
To cite this version:
F. Suzor. Étude expérimentale du spectre des électrons d’autoionisation en radioactivité β. J. Phys.
Radium, 1960, 21 (5), pp.465-466. �10.1051/jphysrad:01960002105046500�. �jpa-00236311�
465.
ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DU SPECTRE
DES ÉLECTRONS D’AUTOIONISATION EN RADIOACTIVITÉ 03B2
Par F. SUZOR,
Laboratoire de Physique Nucléaire, Faculté des Sciences, Orsay.
Résumé. 2014 Les spectres continus, entre 1 et 13 kV, des électrons d’autoionisation sont donnés
pour 6 radioéléments 03B2 (3 déjà publiés). Comparaison avec la théorie, d’où il ressort un désaccord qui pourrait s’expliquer par une contribution beaucoup plus importante des couches externes du
cortège électronique.
Abstract. 2014 Continuum spectra, between 1 and 13 kV, of autoionisation electrons are given
for 6 radioelements (3 already published). A disagreement results from comparison with theory;
this could be explained by a more important contribution of the external electronic shells.
LE JOURNAL DE PHY,SIQUE ET LE RADIUM TOME 21, MAI 1960,
Lorsqu’un noyau radioactif se désintègre par
émission, le cortège électronique subit une perturbation le laissant parfois dans un état
ionisé. La théorie de ce phénomène [1] appelé autoionisation, a été effectuée par Migdal et Feinberg, puis par Levinger et d’autres auteurs.
Les spectres continus entre 1 et 13 kV des élec- trons d’autoionisation émis simultanément avec
le rayonnement b sont donnés ci-dessous pour le 90y, 143Pr et 22Na ; ces expériences sont la suite
de celles déjà publiées [2] avec G. Charpak sur 32P, 35S et 147Pm. Les mesures sont faites dans un
spectromètre constitué de deux grands compteurs proportionnels accolés l’un à l’autre ; la source
étant vue de chacun des compteurs sous un angle
solide voisin de 27t, l’excellent rendement ainsi obtenu rend possible, par la méthode des coïnci-
dences, l’étude de phénomènes peu fréquents. Le
fait que la source peut, sans l’intermédiaire d’aucun
absorbant, être en contact direct avec le gaz de l’un des deux compteurs, permet l’étude du spectre
des électrons jusqu’à 1 keV environ. Les grandes
dimensions des compteurs entraînent pour les électrons énergiques du spectre B une perte d’énergie suffisante pour que la séparation entre
eux et les électrons de plus faible énergie émis
simultanément soit possible.
Yttrium-90. -- La source était obtenue par
évaporation thermique sous vide sur une mem-
brane mince de formvar aluminisé et avait une
activité de l’ordre du centième de microcurie. La
source étant en contact direct avec le gaz d’un des
compteurs, on obtenait dans celui-ci le spectre des ,
électrons entre 1 et 13 keV associés au rayonne-
ment p perdant dans l’autre compteur une énergie supérieure à 25 keV. Ce spectre se décompose en
un fond continu décroissant avec l’énergie et un pic correspondant aux électrons Auger de la
couche L. La figure reproduit ce spectre continu,
ainsi qu’un spectre théorique basé sur la théorie
de Levinger (1) tenant compte de l’effet d’écran.
FIG. 1.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01960002105046500
466
L’accord entre courbes théorique et expérimentale
n’est pas satisfaisant comme le montre le tableau suivant (nombre d’électrons par B dans 4t).
Praséodyme-143. - Une étude analogue a été
faite avec ce radioélément. Malheureusement, la qualité du radioélément employé n’a pas permis
d’obtenir des sources contenant moins de 2 ygjcm2 environ de matière ; ceci est suffisant
pour entraîner par autoabsorption dans la matière
même de la source une perte des électrons du
spectre pour des énergies inférieures à 3 ou 4 keV.
Le tableau ci-dessous résume les résultats, tirés
des spectres portés sur la figure, et montre le
désaccord entre expérience et théorie.
Une autre expérience faite avec le même spec- tromètre dans des conditions appropriées a fourni
pour les raies X-L d’autoionisation la valeur
(3,5 ± 0,4) 10-4 ; en admettant pour le rendement de fluorescence de la couche L du néodyme la
valeur 0,18, on trouve pour la probabilité
d’autoionisation dans la couche L, la valeur (1,9 ::1: 0,2)10-3 en bon accord avec la valeur 2,2.10-3 prévue par la théorie.
Sodium-22. -- L’expérience a été faite dans
les mêmes conditions que pour les autres radio- éléments et est- possible, malgré l’existence du rayonnement y associé. Le tableau ci-dessous résume les résultats tirés des spectres portés sur
la figure. 1
Le désaccord avec la théorie qui en résulte est à rapprocher de celui obtenu également pour le sodium 22 par une autre méthode expérimentale,
par Hamilton, Langer et Smith [3].
Conclusion. -- De ces résultats et de ceux déjà publiés avec G. Charpak [2], il résulte que les intensités des raies X, .K ou L, sont en bon accord
avec la théorie de l’autoionisation. Par contre, il n’en est pas de même pour les spectres continus
des électrons d’autoionisation ; par rapport à la théorie, ces spectres présentent une intensité plus grande, la décroissance en fonction de l’énergie
est moins rapide, et entre 1 et 4 keV environ l’intensité des spectres est, en gros, proportion-
nelle à Z, alors que la théorie prévoit un résultat
inverse. Ceci pourrait s’expliquer par une contri-
bution beaucoup plus importante que prévu des
couches externes du cortège électronique.
(Cet exposé est le résumé d’un article paru au Journal de Physique et le Radium, 1960, 21, 223.)
BIBLIOGRAPHIE
[1] MIGDAL (A.), J. Phys., U. R. S. S., 1941, 4, 449.
FEINBERG (E. L.), J. Phys., U. R. S. S., 1941, 4, 424.
LEVINGER (J. S.), Phys. Rev., 1953, 90, 11.
[2] SUZOR (F.) et CHARPAK (G.), J. Physique Rad., 1959, 20, 25,31 et 647.
[3] HAMILTON (J. H.), LANGER (L. M.) et SMITH (W. G.), Phys. Rev., 1958, 112, 2010.
