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CAPTURE DES MÉSONS µ PAR LE CALCIUM-40
A. Boussy, M. Castaignet, M. Vinh Mau
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CAPTURE DES MÉSONS p PAR LE C A L C I U M 4 0 C l - 8 7
FIG. 1. - Etats de 40Ca observés par 4oCa(p, p') et 39K(3He, d) ( I r e et 3' colonnes) et en coïncidence avec les transitions gam- ina au fondamental correspondantes (2* et 4 e colonnes). L'épais- seur du trait donne une indication sur l'intensité relativc dc ces niveaux.
niveaux à 5,61-6,29-7,53-7,66-935-9,41 e t d'autres (troisième colonne figure 1) seraient dus a u couplage d u trou d$i à une particule dans une des sous- couches S,,,, p3,,, etc. Au contraire, la réaction 40Ca(p, p') excite aussi bien la partie sphérique q u e la partie déformée » (2 p
-
2 t , etc.) d e l a fonction d'onde, et les niveaux à 3,90-5,27 e t 5,62 MeV seraient essentiellement des niveaux appartenant à une o u plusieurs bandes rotationnelles, ce qui expliquerait leur mode d e désexcitation.Quant aux niveaux à 6,95-8,11 et 9,O MeV (deuxième colonne figure 1) qui se désexcitent aussi, quoique faiblement, vers le premier état 3-, ils seraient plutôt des états collectifs vibrationnels dus à un mélange d e configurations à 1 p
-
1 r. Etant donné leur énergie e t le fait qu'ils ne sont pas excités par 39K(3He, d), il est probable que la composante trou la plus importante soit 2s;;. Ils seraient alors similaires a u deuxième groupe d'états octupolaires déjà observés dans les isotopes d u nickel.Références
[l] BLOCH (C.), Proc. Int. Conf. on Nucl. Physics wifh
Tandems, Heidelberg, 1966. [2] BALLIN[ (R.) et ai., à paraître.
[3] GRACE et al. (Nucl. Phys., 1966, 78, 273) donnent le niveau à 5,24 MeV comme un doublet (5,24-5,27) ;
une de ses composantes se désexciterait au fon- damental.
CAPTURE
DES MÉsONS
pPAR LE CALCIUM-40
Résumé. -- Nous effectuons le calcul du taux de capture total en utilisant les fonctions d'onde des noyaux obtenues à l'aide du modèle trou-particule. L'hypotlièse U. F. 1. et l'hypotlièse du cou- rant vectoriel conservC étendue au courant pseudo-scalaire induit permettent, par comparaison avec les résultats expérimentaux, d'obtenir une limite supérieure de la constante de couplage ten- sorielle induitc.
Abstract. The total p capture rate is calculated using nuclcar wave functions obtained in the
particle-holc model. Thc U. F. 1. hypothesis and the theory of Conserved Vector Current (CVC) extended to induced pseudoscalar current give us, by cornparison with the experimental result, an approximative value of tlie tensor coupling constant g ~ .
L'hypotlièse d'interaction universelle d e Fermi sug- (1) Institut de Physique Nucléaire, Division de Physique
gère que la constante d c couplage du processus dé- Théorique, B. P. no 1, 91-Orsay.
(9 Laboratoire de Physique Théorique, Faculté des Sciences rnentaire p-
+
p -> n+
i1 est d u même ordre que de Bordeaux, 33-Talence.(3) Institut de Physique Nucléaire, Division de Physique
celle d e la désintegration
B.
Cependant, la vérification Théorique, B. P. 1,91-Orsay et Laboratoire de Physique
d e l'hypothèse U. F. 1. avec la théorie du courant Théorique, Faculté dcs Sciences de Bordeaux, 33-Talence.
( 2 1 - 8 8 A. BOWSSY, M. CASTAIGNET ET N. VINH MAU
vectoriel conservé étendue au courant pseudo-sca- laire induit n'a pas été encore bien établie.
La principale difficulté provient du peu de connais- sances sur les fonctions d'onde des noyaux, et les calculs effectués avec l'aide du modèle en couches, ou avec celle du modèle du gaz de Fermi, ne donnent que des résultats assez approximatifs. Nous utilisons pour nos calculs les fonctions d'onde du modèle trou-particule calculées dans le cas du calcium par Gillet et Sanderson.
L'hamiltonien capable de décrire la capture y est écrit en tenant compte des interactions fortes des nucléons dans le noyau et l'élément de matrice corres- pondant est alors :
A, B, C, D, E, F étant des facteurs de forme dépendant de q2 = (n
-
que l'on peut considérer comme des constantes de couplage apparentes, définies ainsi :L'hypothèse du courant vectoriel conservé conduit à
g, = O, g~ = (yp
-
pn) gv=
3,7 gv, yP et y,, étant les moments magnétiques anormaux du proton et du neutron.Goldberger et Treiman ont donné une valeur plau- sible de la constante peudo-scalaire induite g, telle que g, = 8 g,. D'autre part, l'hypothèse U. F. 1. entraîne que gtc = 0,97 g!, g r = gA, avec
Pour calculer l'hamiltonien effectif, nous utilisons une approximation non relativiste pour les nucléons et pour le méson y et nous ne conservons que les termes du premier ordre en v/2 M et Pi/M (les termes du
second ordre n'apportant qu'une contribution d'envi- ron 5
%).
Nous en déduisons la probabilité de capture des mésons y, d'un noyau dans l'état initial a à un noyau dans l'état final b :G A & A
-
-
[ivab(.fa A SP*) - cc]+
M c
Avec
A
= < b
1
C
izi-'
exp(- ivab.ri) pp(ri)1
a>
JO = <-
-
-
-
v i J a > J P= < -
-
-
-
P i l a >5a.P =
<
-
-
-
-
P i a i l a >où p, (ri) est la fonction radiale du méson p.
tzcvab = m, c2
-
(E,-
E,,), les constantes de cou- plage étant définies ainsi :D'où le taux de capture total
Résultats relatifs à la capture y-
+
40Ca -, 40K*+
v .-
10 CONTRIBUTION DES ÉTATS DE PARITÉ NÉGATIVE. - En utilisant les vecteurs propres calculés par Gillet et Sanderson, nous obtenons les taux de capture partiels suivants :A,, (Of 4 O-)
=
1,86 x IO5 s-l(la contribution la plus forte provenant de la transition
à
E = 22,9 MeV)
A,, (O' + 1-) cz 13,52 x 105 s-'
(la contribution la plus forte provenant de la transition
à
E = 22,02 MeV et
E = 18'76 MeV)
RÉACI-IONS (n,d) SUR 3SCI, 39K, 40Ca ET 7'As C l - 8 9
(les contributions les plus fortes provenant de 6 transi-
tions différentes)
(O'
-
3 - )]
négligeables.
A,, (O+ + 5 - )
2O CONTRIBUTION DES ÉTATS DE PARITÉ PAIRE.
-
Les vecteurs propres n'ayant pas été calculés pour les niveaux excités pairs, nous avons évalué leur contribu- tion dans un modèle en couches pur. Le résultat obtenu est faible par rapport au taux de capture calculé pour les transitions impaires. En fait, ces états sont des états à plusieurs paires <( trou-particule » et leur contri- bution réelle est certainement beaucoup plus faible que ne le prévoit le modèle des couches. Nous les négligerons donc.
Le taux de capture total que nous avons alors calculé est égal à 29,2 x 10's-', la majeure partie provenant des taux partiels relatifs aux transitions 0' 4 1 - et O C -, 2-, dont les contributions sont sensiblement équivalentes.
Ce résultat est plus élevé que le résultat expérimen- tal,
A,, total = (25,5
1-
0,5) x IO5 s-'.
Ce désaccord peut avoir deux causes : u) Les fonc- tions d'onde utilisées peuvent être mises en doute, mais il est peu probable que l'erreur sur les fonctions d'onde du modèle trou-particule soit assez importantepour expliquer le décalage théorie-expérience. b) Nous avons négligé, dans ce qui précède, les termes de deu- xième espèce de I'hamiltonien effectif. Nous avons donc calculé la contribution au taux de capture appor- tée par le terme tenseur. Si nous choisissons
nous obtenons le résultat expérimental. Cette estima- tion de gTestcompatible avecd'autres essais pour déter- miner g, à partir de l'étude de l'absorption radiative des mésons p dans l'hydrogène liquide, et de l'étude du rapport des valeurs de ft dans les désintégrations
fl
12B -+ 12C et 12N + 12C.En conclusion, pour rendre compte du taux de capture des mésons p par le calcium-40, nous devons inclure, dans l'hamiltonien d'interaction faible, les termes de seconde espèce. Ce résultat nous semble très important. En effet, le coefficient d'asymétrie a des neutrons émis après capture des mésons p polarisés par le calcium-40 sera beaucoup plus sensible à l'intro- duction de ces termes de seconde espèce qui, à notre avis, ne peuvent être négligés. C'est en fait ce que montre la comparaison entre le coefficient a mesuré (a = - 1) et le coefficient a =
-
0,4 calculé à l'aide du modèle en couclies, dans un formalisme qui pos- tule a priori que gT = O. Actuellement ces calculs sont en voie d'achèvement.REACTIONS (n, d) SUR
35C1,
39K,
*'Ca
ET 75As
D. MILJANIC, B. ANTOLKOVIC, G . PAIC et P. TOMAS
Institut « Rudjer Bos'koviC. », Zagreb, Yougoslavie
Résumé. - Les distributions angulaires des réactions (n, d) de 0" 5i 90" ont ét6 mesurées sur des cibles de CI, K, Ca et As naturels. Les transitions 35Cl (n, d) 34S, 39K(n, d)XsA, *Ca(n, d)'9K et 75As(n, d)74Ge au niveau fondamental ainsi qu'aux niveaux à basses excitations sont présentées. Les facteurs spectroscopiques ont été extraits et comparés avec les prédictions du modèle en cou- ches.
Abstract.
