DIFFUSION ÉLASTIQUE D'ÉLECTRONS DE HAUTE ÉNERGIE SUR LE PLOMB-208 ET LES CALCIUMS-40 ET 48

HAL Id: jpa-00213380

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Submitted on 1 Jan 1968

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DIFFUSION ÉLASTIQUE D’ÉLECTRONS DE

HAUTE ÉNERGIE SUR LE PLOMB-208 ET LES

CALCIUMS-40 ET 48

J. Bellicard, R. Frosch, R. Hofstadter, J. Mc Carthy, K. van Oostrum, F.

Urahne, M. Yearian

To cite this version:

J. BELLICARD, R. F. FROSCH, R. HOFSTADTER, J. S. MC CARTHY, ETC.

DIFFUSION

ÉLA

STIQUE D'ÉLECTRONS DE HAUTE ÉNERGIE

SUR LE PLOMB-208 ET LES CALCIUMS-40 ET 48

Department of Physics and High Energy Physics Laboratory

Stanford University, Stanford, California, et (*) Centre d'Etudes-Nucléaires de Saclay

Résumé.

-

Les études effectuées a 175 et 250 MeV sur le plomb-208, à 750 MeV sur les calciums- 40 et 48 montrent les difficultés d'adapter les données expérimentales à un modèle de distribution de charge classique si l'on veut rendre compte de toutes les caractéristiques de la distribution angulaire des électrons diffusés.

Abstract. - Elastic electron scattering from lead-208 at 175 and 250 MeV, and from calcium- 40 and calcium-48 at 750 MeV, show new features when the data analysis is carried out with phase shift calculations and a classical charge distribution.

La diffusion élastique d'électrons de très haute énergie permet d'atteindre des détails fins de la dis- tribution de charge du noyau. Le plomb-208 et les calciums-40 et 48 sont des noyaux sphériques double- ment magiques particulièrement adaptés à cette recherche. Une étude sur ces noyaux a été entreprise à l'accélérateur Mark III de l'université de Stanford. Dans les expériences décrites, les sections efficaces de diffusion élastique ont été mesurées en valeur absolue par étalonnage des mesures avec les sections efficaces connues de l'hydrogène. Leur interprétation a été effectuée par Ia méthode des déphasages appli- quée au processus élastique. Le modèle de Fermi à 2 ou 3 paramètres a été utilisé systématiquement pour l'examen des données expérimentales. La relation

définit cette distribution de charge ; le paramètre z

est relié à l'épaisseur de surface. La méthode des moindres carrés a été utilisée pour rechercher la valeur des paramètres c, t, W.

Plomb-208 : L'étude a été effectuée avec des élec- trons de 175 et 250 MeV. L'analyse des résultats conduit aux conclusions suivantes :

1. Nous avons trouvé les mêmes valeurs des para- mètres c et t pour le modèle familier de Fermi :

c = (6,48 4 0,04) Fm t = (2,31 f 0,05) F m . 2. Pour un modèle de Fermi à 3 paramètres la

valeur du X 2 est plus faible que dans l'analyse précé- dente mais nous n'avons pas trouvé les mêmes valeurs de ces 3 paramètres pour les deux énergies des électrons incidents :

175 MeV c = 6,38 Fm t = 2,36 Fm w = 0,130 250 MeV c = 6'25 Fm t = 2,55 Fm w = 0,620.

L'énergie la plus élevée (250 MeV) permet d'at- teindre des transferts où l'expérience devient sensible au paramètre w qui caractérise la zone centrale du noyau. Dans cette zone la quantité de charge dans une couche d'épaisseur dr est proportionnelle à 4 nr2 p(r) ; elle est donc faible. La valeur positive de w

signifie une dépression centrale dans la distribution de charge de ce noyau. La différence de résultats entre les deux expériences peut s'expliquer simplement par le fait qu'elles n'atteignent pas le même domaine de transfert.

L'accord obtenu est montré sur la figure 1.

DIFFUSION ÉLASTIQUE D'ÉLECTRONS DE HAUTE ÉNERGIE C l

-

153 des calciums-40 et 48 avec des électrons de 250 et 500 MeV [l, 21 ; les paramètres du modèle de Fermi adaptés aux résultats du calcium-48 ont été déter- minés en utilisant systématiquement la comparaison simultanée des sections efficaces des calciums-40 et 48, ce qui permet d'éliminer la plupart des erreurs expérimentales et d'établir soigneusement les valeurs du rapport :

do

dn

Ces valeurs permettent de déterminer les variations des paramètres c, t , w obtenues en passant d'un isotope à l'autre. Les résultats à 250 et 500 MeV qui corres- pondent aux première et seconde zones diffraction- nelles s'accordent bien au modèle de Fermi à trois paramètres et les deux expériences mentionntes ont pu être interprétées simultanément.

Par contre l'expérience à 750 MeV présente une ano- malie au voisinage de la troisième zone diffraction- nelle quand on cherche à l'interpréter en prenant les paramétres de Fermi trouvés a une énergie plus faible. Pour expliquer ce fait nouveau, une analyse théorique est en cours. Elle recherche, d'une part, l'utilisation d'un modèle plus réaliste pour représenter la distri- bution de charge du noyau (modèles en couche avec un puits de Saxon-Woods [3l), d'autre part la contri-

bution éventuelle de processus (échange de deux photons virtuels) qui modifieraient l'amplitude de diffusion dans l'expression de la section efficace.

--

-

- -- -

_ - - , -

=*Y

- -

k=F3-.!- Y -- -

. - - -

C-

-Modèle de Fermi

à

3

paramètres

- -

Bibliographie

Calciums-40 et 48 : Plusieurs expériences ont été effectuées récemment sur les distributions de charge

[Il HOFSTADTER (R.) et ai., Phys. Rev. Letters, 1965,15,758.

[2] VAN OOSTRUM (K. J.) et al., Phys. Rev. Letters, 1966, 16, 12.

[3] GILSON (B. F.) et VAN OOSTRUM (K. J.), NUCI. Phys.