Mesure du temps de vie du niveau isomérique 78mBr

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Submitted on 1 Jan 1970

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Mesure du temps de vie du niveau isomérique 78mBr

J. Demuynck, L. Dorikens-Vanpraet, M. Dorikens, J. Uyttenhove

To cite this version:

J. Demuynck, L. Dorikens-Vanpraet, M. Dorikens, J. Uyttenhove. Mesure du temps de vie du niveau

isomérique 78mBr. Journal de Physique, 1970, 31 (11-12), pp.915-917. �10.1051/jphys:019700031011-

12091500�. �jpa-00207003�

LE JOURNAL ^DE PHYSIQUE

MESURE DU TEMPS DE VIE

DU NIVEAU ISOMÉRIQUE 78mBr

J.

DEMUYNCK,

^L. DORIKENS-VANPRAET

(*),

^{M. DORIKENS et} J. UYTTENHOVE

(*)

Université de

Gand,

^{I. N.}

W.-LINAC,

Proeftuinstraat

40,

B-9000

Gent, Belgique (Reçu

^{le 3}

juillet 1970)

Résumé.

²⁰¹⁴ L’état

isomérique

^{78mBr a été}

produit

par réaction

(03B3, n)

^{sur brome. La}

technique expérimentale qui

consiste à suivre la décroissance des transitions

isomériques

^{entre deux}

impul-

sions-faisceau de

l’accélérateur,

^{est décrite} brièvement. La transition à

(148,4 ± 0,2)

^keV

qui

désexcite le 78mBr, ^{donne comme résultat} pour la vie moyenne T1/2 ⁼

(119,2 ± 1,0)

03BCs.

Abstract. ²⁰¹⁴ The 78mBr isomeric state was

produced by (03B3, n)

^{reaction on} natural bromine. The

experimental technique

which consists in

following

^the

decay

of the isomeric transitions between the beam

pulses

^{of the} accelerator, ^is

briefly

discussed. The

(148.4 ± 0.2)

^keV transition, ^which de-excites 78mBr leads to T1/2 ⁼

(119.2 ± 1.0)

03BCs for the half-life.

Tome 31 No 11-12

NOVEMBRE-DÉCEMBRE

1970

1. Introduction. ^- L’état

isomérique

^{dans le}

^78Br

a été étudié par

quelques

^{auteurs :}

[1, 2, 3, 4].

^Les

résultats, quant

^au

temps

^de

vie,

^{sont assez diver-}

gents. L’énergie

^{des gammas de} transition n’a _pas été mesurée avec

précision.

^{Nous avons effectué des}

mesures de

précision

^à l’aide d’une

technique

^nouvelle.

2.

Technique expérimentale.

^{- Le} niveau isomé-

rique ^{78mBr a}

^été

produit

par réaction

(y, n)

^{sur le}

brome

naturel,

^{sous forme de}

NH4Br.

^La

composi-

tion du brome naturel est de

50,5 %

^de

^79Br

^et

49,5 %

de

81 Br.

Les activités

produites

par réaction

(y, n)

sont :

8°Br (17,6 min.), ^80mBr (4,4 h), ^78Br (6,4 min.)

et

78-Br. L’état 7"Br _ayant

un

temps

^{de vie de l’ordre} de 120 _ilS, les autres activités ont un

temps

^{de vie}

trop long

pour être des facteurs

perturbateurs.

^Le

faisceau gamma était le

rayonnement

^de

freinage

provenant

^de l’accélérateur linéaire d’électrons de l’université de Gand. Les

expériences

étaient montées

sur un faisceau

déflecté,

fonctionnant à une

énergie

d’électrons de 31 MeV. Entre la cible de

tantale,

pro- ductrice du

rayonnement

^de

freinage

^et la cible de brome était construit un collimateur fortement blin-

dé,

^{d’une ouverture de 21’}

[5].

^{La cible de} brome était du

NH4Br

^{monté entre deux}

^feuilles

^{de nickel très}

pur. A ^une distance de 12 cm de cette cible un détec- teur

Ge(Li)

^{de 50 cc}

(Princeton Gamma-Tec)

^était

installé. Ce détecteur était blindé _{par 10} cm de

plomb

et 1 mm de cadmium. Le

principe

^de

l’expérience

consiste à activer l’état

isomérique pendant l’impul-

sion de l’accélérateur

(2

^{us, 50}

c/s)

^{et à suivre sa dé-}

croissance entre deux

impulsions.

Entre deux

impulsions

de l’accélérateur

(20 ms)

l’information de 16 intervalles successifs est

enregis-

trée dans différentes

parties

^{de la} mémoire. Ceci donne 16

spectres

gamma de 256 ^canaux. Un

plus grand

nombre de canaux est

disponible

^en accumulant les informations sur bande

magnétique.

^Le

premier

^inter-

valle de mesure commence à un

temps ajustable

par

rapport

^à

l’impulsion-faisceau.

^{La durée des 16 inter-}

valles est

identique

^et

réglable

^{entre 10 et 1 000 us.}

La calibration en

temps

^{est faite} à l’aide d’un Time Mark Generator Tektronix

Type

184. Dans cette

expérience

la durée d’un intervalle de mesure était

(60,0

^±

0,2)

us. Un

système

^de

blocage empêche l’enregistrement

^{de données en} dehors des

intervalles

de mesure. La

figure

^{1 montre le schéma de}

principe

de

l’appareillage.

^Celui-ci

comporte

^trois

parties principales ;

^{la chaîne de mesure,} le circuit de compen- sation et le circuit

d’inspection.

Le circuit de compen- sation vise à annihiler la

charge

recueillie dans le

préampli

^{PA 2 du détecteur}

Ge(Li),

^induite par les gammas diffusés sur la cible de brome

pendant

^l’im-

pulsion-faisceau,

par

l’injection

dans PA 2 d’une

charge opposée.

^{Cette dernière}

charge

^{est recueillie}

par ^un scintillateur

plastique P, qui

^{voit lui aussi les}

gammas diffusés. Le circuit

d’inspection

^{sert à la}

sélection des

impulsions-faisceau

^{de même intensité.}

Le

système d’aiguillage

^{AIG a été} décrit dans

[6].

Pour

plus

de détails concernant les chaînes de _mesure,

d’inspection

^{et de}

compensation,

voir l’article de

Uyttenhove

^et

Demuynck [7].

(*) Chercheurs à l’I. I. S. N., ^Bruxelles.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:019700031011-12091500

916

FIG. 1. ^- Schéma de principe ^de l’appareillage.

3. Mesures et résultats. ^- La

figure

²

représente

les états excités

du 78Br

selon Schardt et Goodman

[2, 8, 9].

^Ivanov

[4]

propose ^une troisième transition à 80 keV. La transition à 32 keV n’était _pas visible dans ^nos

expériences

^{avec le détecteur}

Ge(Li)

^{à cause}

de

l’épaisseur

de la fenêtre.

Cependant,

^en

remplaçant

le détecteur

Ge(Li)

par ^un détecteur NaI à fenêtre

mince,

^nous retrouvons cette transition à

l’énergie proposée

par Schardt et Goodman

[2] :

^{32 ± 2 keV.}

En

plaçant

devant le détecteur

Ge(Li)

^un collimateur de

plomb,

^des

pics apparaissent

^{dans les}

spectres

^à

FIG. 2. - Niveaux excités de 78Br d’après [2], [8], [9].

(75,0

^±

0,5)

^{keV et}

(84,7

^±

0,5)

^keV

(Fig. 3) ayant

^la même décroissance que la transition

isomérique

étudiée : ce sont des rayons X du

plomb,

^{dus à l’effet}

photoélectrique

de la transition

isomérique

^{dans le}

collimateur. Il

n’y

^{a donc} pas lieu de

placer

^{une tran-}

sition d’environ 80 keV dans

’8Br.

Pour déterminer

avec

précision l’énergie

de la transition

isomérique,

nous avons

repris

^les

expériences

^{avec une cali-}

FIG. 3. ^- Spectre ^de 78mBr ; ^détecteur Ge(Li) ^avec collimateur de plomb (Energies ^en keV).

917

FIG. 4. ^- Une partie de 12 des 16 spectres successifs _{« 1 »,} ^« 2 ^» et « 3 ^» marquent ^{des raies} de calibration. « 4 » marque la transition isomérique (148,4 db 0,2) keV.

bration

interne,

^en

plaçant près

^{de la} cible de brome des sources de

109Cd

et

57 Co.

En

plus,

l’intensité de ces raies de calibration est une mesure pour les

pertes

^{dues au}

temps

mort ; la correction

conséquente

a été calculée. La

figure

⁴

représente

^une

partie (canaux

90 à

190)

^{des 12}

premiers spectres,

^{et montre la décrois-}

sance de la transition

isomérique («

⁴

»)

^dont

l’énergie

est de

(148,4

^±

0,2)

^{keV. Les}

pics marqués

^{« 1 »,}

« 2 _{», et} ^« 3 ^» dans la

figure

^{4 sont des raies de cali-}

bration

(« 1 » : ^88,036

^keV

^{l09Cd ;}

^{« 2 » :}

^122,061

^keV

FIG. 5. ^- Intensité de la transition 148,4 ^keV après ^correction

de temps ^mort. Période calculée : Ti/2 ⁼ (119,2 ih 1,0) ps.

5’Co ;

^{« 3 » :}

136,471

^keV

17CO ; énergies d’après

Greenwood et al.

[10]).

On remarquera que la hauteur des

pics

de calibration est diminuée dans les deux

premiers intervalles,

^{à cause du}

temps

^mort.

Dans la

figure

l’intensité

(après correction)

^{de la}

transition

isomérique

^est

représentée

^{en fonction du}

temps :

^{un calcul des moindres carrés}

permet

^d’obte- nir la valeur

Tll,

⁼

^(119,2

^±

^1,0)

^{ys. Pour la vie}

moyenne de

78mBr.

Le tableau 1 compare ^notre résultat avec celui d’autres auteurs.

TABLEAU 1

Ce travail fait

partie

^du programme de recherche de l’I. I. S.

N.,

Bruxelles. Les auteurs tiennent à remercier le Professeur J. L.

Verhaeghe

pour l’intérêt

qu’il

^a

porté

^{à ce} travail. Ils

expriment

leur reconnaissance à

l’Ingénieur

^{K. L. Kiesel et ses} collaborateurs _pour avoir assuré le bon fonctionnement de l’accélérateur.

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