Sur les réactions Cs(γ, p) et I(γ, p) à 14,8 et 17,6 MeV

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Submitted on 1 Jan 1961

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Sur les réactions Cs(γ, p) et I(γ, p) à 14,8 et 17,6 MeV

Wilfrid Sébaoun

To cite this version:

Wilfrid Sébaoun. Sur les réactions Cs(γ , p) et I(γ, p) à 14,8 et 17,6 MeV. J. Phys. Radium, 1961, 22

(10), pp.735-736. �10.1051/jphysrad:019610022010073500�. �jpa-00236568�

785 SUR LES RÉACTIONS

Cs(03B3, p) ^ET I(03B3, p) ^A 14,8 ^ET 17,6 ^MeV

Par Wilfrid SÉBAOUN,

Institut du Radium,

Laboratoire Joliot-Curie de Physique Nucléaire, Orsay.

La réaction ly, p) ^{sur Cs et 1 a été observée en}

bombardant un cristal de CsI avec le rayonnement y de la réaction 7Li(p, y). ^{Dans les} conditions de cette

expérience (énergie ^des protons ⁵⁰⁰ keV, direction des rayons y incidents faisant ^un angle ^{de 00 avec la direc-}

tion du faisceau de protons), ^le rapport des intensités des raies de 14,8 ^et 17,6 ^{MeV est} 114.8/117.6

0,59 [1].

Le cristal était monté sur un photomultiplicateur

53 AVP. Le spectre d’amplitude ^des impulsions ^était analysé à l’aide d’un sélecteur à 50 canaux.

La courbe de calibration ^en énergie ^du spectro-

mètre a été obtenue à l’aide des protons de la réaction

1OB( , p). ^{La cible mince de loB} (94 yg/cm2) ^était

bombardée par ^un faisceau de deutons de 600 keV. Les groupes ^de protons correspondant ^au niveau fonda- mental et au premier ^niveau excité de 11B étaient observés à 900 et ralentis par des écrans d’aluminium

d’épaisseur variable. Sur la figure ^{1 les flèches} indiquent

les énergies utilisées. La courbe de réponse, ^{une droite} passant par l’origine, ^{a été} extrapolée ^{au delà de}

9 MeV.

La principale difficulté de cette expérience ^était

d’éviter la déformation du spectre d’énergie ^des pho- toprotons par l’effet d’empilement ^des impulsions dues

aux électrons projetés. ^C’est pourquoi ^{ils a été néces-}

saire d’utiliser un cristal de petites dimensions (dia-

mètre 6 mm, épaisseur 0,75 mm) ^{et une faible inten-}

sité du rayonnement y.

Le cristal était monté sur un guide ^{de lumière en} polystyrène et recouvert d’un chapeau également ^en polystyrène. ^{De cette} manière, le scintillateur n’enre-

gistrait que ^les photoprotons de la réaction (y, p)

sur CsI et ceux de la réaction 12C(y p) d’énergie

maximum 1,7 ^MeV.

Spectre d’énergie ^des photoprotons.

^Le spectre

observé ^a été corrigé pour ^tenir compte ^des protons qui s’échappent ^{du cristal.} Le calcul ^a été fait ^en

supposant que les protons ^{sont émis} isotropiquement, approximation suffisante dans les limites de précision

fixées par les fluctuations statistiques. La contribution des électrons est nulle à partir ^de 5,5 ^{MeV. Pour les} points situés au-dessous de 5,5 MeV, ^{cette contri-}

bution ^{a été} soustraite ^en extrapolant la queue du spectre d’impulsions ^{dues aux} électrons, ^{de forme} exponentielle.

La figure ^{1 montre le} spectre obtenu. On peut ^le décomposer ^{en deux} groupes d’intensités comparables :

un groupe attribuable ^au processus d’évaporation ^et

un groupe attribuable ^à l’effet ^{direct. La courbe} repré-

sentant le groupe des protons d’évaporation ^a été

calculée à l’aide de ^la formule ^{de la} théorie statistique : L’expression ^utilisée pour la densité de niveaux ^est celle indiquée par ^Morrison [2] :

où

les valeurs de aa sont celles données par Blatt et

Weisskopf [3] pour ro = 1,5 ^{X 10-13 cm.}

Étant donné que les noyaux Cs ^et I ont des pro-

priétés ^{très voisines} (césium : ^Z

55, ^A

133,

seuil de la réaction (y, p)

6,46 MeV ; ^{iode : Z}

53,

A

127, seuil de la réaction (y, p)

6,46 MeV) ^et

que les caractéristiques ^de la réaction (y, p) ^{sur des}

noyaux de Z voisins ^{sont en} général peu différentes,

on peut ^admettre que ^les spectres ^{d’énergie des photo-}

protons, ainsi que les ^sections efficaces des réactions

Cs(y, p) ^et I(y, p) ^sont sensiblement les mêmes.

FIG. 1.

Spectre d’énergie ^des protons ^{des réactions}

Cs (y, p) ^{et 1} (y, p).

Enfin, ^le rapport des sections efficaces à 14,8 ^et 17,6 MeV, égal ^à 0,25, ^a été déduit de la courbe de

Taylor [4].

Le spectre expérimental ^{montré sur la} figure ^{1 dif-}

fère notablement du spectre ^obtenu par Kesthelyi ^et

Ero [5]. ^{Il est en meilleur accord avec celui de Bor-}

mann et Neuert [6].

Section efficace.

Elle ^a été mesurée de la manière suivante : Une cible constituée par ^un empilement ^de disques de cuivre de diamètre 6 ^mm et d’épaisseur 0,05. ^{mm était irradiée} exactement dans les mêmes conditions que ^le cristal de CsI. La _{mesure, à} l’aide d’un compteur proportionnel 41t, de l’activité P+ ^{du °2Cu} produit _{culer le} par _nombre la réaction _{Ncu d’atomes} 63Cu(y, _de n) permettait _{Cu produits} ^{de cal-} _dans

une cible contenant vca atomes 6SCU, ^irradiée par ^une dose n’y ^de rayonnement _y. ^Soit Np ^{le nombre de} photo-protons émis dans le cristal de CsI contenant v

atomes, ^irradié par ^une dose ny. La section emcace acu de la réaction ’13Cu(y, n) ^étant connue, la section efficace a de la réaction (y, p) ^{sur Cs ou 1 est donnée}

par la relation :

La ^{dose de} rayonnement y était mesurée à l’aide d’une chambre d’ionisation reliée à un amplificateur ^à

condensateur vibrant et un intégrateur.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010073500

736

La quantité Np ^est donnée par l’expression

Np = -1 ’P _1-c ^{Np estle nombre de} photoprotons perdant

dans le cristal une énergie supérieure ^{à 4 MeV} (nombre observé). ^{c est} la fraction des protons perdant ^{dans le}

cristal une énergie inférieure à 4 MeV. Si l’on admet que la contribution des protons ^{émis avec une} énergie ^infé-

rieure à 4 MeV est négligeable, ^{c se} réduit à la correc-

tion d’échappement, égale ^à 0,13 ^{dans le cas où les} protons ^{sont émis} isotropiquement.

Nous avons pris pour ^rcu la moyenne des résultats obtenus à l’aide du rayonnement ^de freinage [7 -11],

soit Jca

80,5 ^mb.

Les mesures effectuées ont donné pour valeur ^{de la} section efficace de la réaction (y, p) ^{sur Cs et 1 :}

L’erreur probable indiquée ^ne comporte pas l’impré-

cision sur la valeur de _cou adoptée. Ce résultat ^{est en} bon accord avec les résultats publiés antérieurement :

Kestelyi ^{et Ero [5] a}

^{1,5 mb.}

Bormann et Neuert [6] ^a

1,4 ^mb.

Je tiens à remercier M. M. Langevin pour ^{une utile}

discussion de ce travail.

Lettre reçue le ³⁰ juin ^1961.

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