PROPRIÉTÉS DES NIVEAUX INDUITS PAR LES NEUTRONS DANS 237Np

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Submitted on 1 Jan 1968

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PROPRIÉTÉS DES NIVEAUX INDUITS PAR LES

NEUTRONS DANS 237Np

D. Paya, J. Blons, H. Derrien, A. Fubini, A. Michaudon, P. Ribon

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PROPRIÉTÉS IDES NIVEAUXf INDUITS PAR LES NEUTRONS DANS 237Np C l

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PROPRIÉTÉS DES NIVEAUX INDUITS PAR LES NEUTRONS DANS 237Np

D. PAYA, J. BLONS, H. DERRIEN, A. FUBINI (*)

A. MICHAUDON et P. RIBON Centre d'Etudes Nucléaires, Saclay

Résumé. - Les paramètres de résonances de 237Np sont déduits de l'analyse de la section efficace

totale, mesurée jusqu'à 2 keV et de la section efficace de fission mesurée en-dessous du seuil. Les propriétés de ces paramètres sont proches de celles des noyaux voisins sauf pour la fission. Environ 20 % des niveaux seulement apparaissent en fission. Leur largeur moyenne i Tp > est de 0,2 MeV et ils ont une forte tendance à se grouper près de certaines énergies.

Abstract.

-

The resonance parameters of 237Np have been deduced from the analysis of :the

total cross section measured up to 2 keV and from the fission cross section measured below thres- hold. The properties of these parameters are close to those of the neighbouring nuclei except for fission. About 20 % of the levels are seen in fission. Their mean width i Tf > is 0.2 MeV and they

show a great tendency to group together round some energies. Les noyaux pour lesquels la fission par les neutrons

présente un seuil au-dessous de 1 MeV ont néanmoins une section efficace de fission non nulle au-dessous de ce seuil. En effet, celle-ci est proportionnelle au pro- duit de la transmission de la barrière de fission qui décroît à basse énergie par la section efficace de forma- tion du noyau composé qui, elle, croît. Pour les neutrons d'énergie thermique la section efficace de fission est donnée par :

avec

Pour 237Np par exemple on trouve

cih

= 760 mb en prenant fio = EF = 650 keV. Or, la valeur observée expérimentalement n'est que de 19 mb. Un tel désac- cord s'observe aussi sur les noyaux voisins : 2 3 1 ~ a 7 234U, 236U, 2 4 0 ~ ~ , Pour les trois noyaux pair-pairs, il peut être expliqué par le fait que la fission par les neutrons « s » est interdite à basse énergie [l]. En effet, les calculs de Johansson ont montré que, au point seuil, le premier niveau 1/2+ induit par les neutrons « s )) se

trouve à 500 keV au-dessus des niveaux 112- et 312- induits par les neutrons « p » et qui jouent alors le rôle prépondérant dans la fission à basse énergie. Cepen- dant ces calculs sont plus difficilement utilisables pour les noyaux impair-pairs. De plus pour l'un d'entre eux ( 2 4 1 ~ m ) la valeur calculée est plus faible que la valeur

mesurée (0,5 mb comparée à 3,13 mb). C'est pour cette raison que nous avons étudié 237Np au-dessous du seuil de fission et mesuré les sections efficaces totale et de fission.

La section efficace totale présente u n grand nombre de résonances avec un espacement moyen observé faible : 0,67 eV. La résolution permet l'analyse des niveaux jusqu'à 100 eV. La figure 1 représente la distribution des largeurs neutroniques réduites

rn

de O

(*) Stagiaire Euratom, adresse permanente, C. N. E. N.,

Mazzini 2, Bologna (Italie). FIG. 1. - Distribution des largeurs neutroniques réduites.

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C 1

-

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à 54 eV. Celle-ci est en accord avec la loi de Porter et Thomas. Les largeurs neutronique et de fission sont petites si bien que la largeur des résonances est dominée par la largeur totalc de capture radiative T,. Les fluc- tuations de ï, de résonance en résonance sont très faibles et la largeur moyenne <

r,

> cst dc 44 meV. Enfin la fonction densité

<

rjl

> / D vaut (1

+

0,12) x

ce qui est en bon accord avec sa valeur pour les noyaux voisins.

En fission nous ne pouvons observer que 28

%

des résonances ct on constate que les plus grandes sont groupées autour dc 40 eV alors que dans la section efficace totale elles sont uniformément réparties. Au-dessus de 100 eV la résolution de notre appareillage n'est pas suffisante pour séparer les résonances individuellcs mais la section eflicace présente une suite de maximums et de minimums très prononcés. Nous avons représenté sur la figure 2 la section efficace de fission de 5 à 525 eV moyenné sur des intervalles de 10 eV. On constate l'importance des variations ; les minimums sont trop petits pour pouvoir être mesurés. Les valeurs de

r,

ne

FIG. 2.

-

Section efficace de fission moyennée sur 10 eV. Les résonances individuelles sont représcntées par des traits proportionnels à leur section efficace de fission maximale. Le cartouche montre la croissance régulière de Z

r

n

en fonction de l'énergie.

sont donc pas distribuées uniformément en fonction de dent à un minimum local de la section efficace de fis- l'énergie et la variation de < ï, > moyennée sur un sion. Ce fait suffit à lui seul à expliquer la faible valeur faible intervalle d'énergie (de l'ordre de 20 eV soit indiquée plus haut.

35 niveaux) est localement plus compliquée que la loi

exponentielle de Hill et Wheeler. Il semble donc que le _{Bibliographie}

couplage du noyau composé à la voie de fission se fasse

d e préférence pour certaines énergies discrètes. [l] RAE (E. R.), Physics and Chemistry of fission, Confé-