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Submitted on 1 Jan 1961
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Mesure de quelques sections efficaces (n, α) dans l’intervalle des énergies des neutrons 12 à 19,6 Mev
M. Bormann, S. Cierjacks, R. Langkau, H. Neuert, H. Pollehn
To cite this version:
M. Bormann, S. Cierjacks, R. Langkau, H. Neuert, H. Pollehn. Mesure de quelques sections efficaces (n, α) dans l’intervalle des énergies des neutrons 12 à 19,6 Mev. J. Phys. Radium, 1961, 22 (10), pp.602-604. �10.1051/jphysrad:019610022010060200�. �jpa-00236517�
602.
MESURE DE QUELQUES SECTIONS EFFICACES (n, 03B1)
DANS L’INTERVALLE DES ÉNERGIES DES NEUTRONS 12 A 19,6 MeV Par MM. M. BORMANN, S. CIERJACKS, R. LANGKAU, H. NEUERT et H. POLLEHN,
I. Institut für Experimentalphysik, Universitat, Hamburg.
Résumé. 2014 Les sections efficaces ont été mesurées pour les réactions 27Al(n, 03B1) 24Na, 51V(n, 03B1)48Sc, 59Co(n, 03B1)56Mn et 59Co(n, 2n)58Co dans le domaine des énergies des neutrons de 12 à 19,6 MeV.
Abstract. - Cross sections for the reaction 27Al (n, 03B1) 24Na, 51V(n, 03B1) 48Sc, 59Co(n, 03B1) 56Mn and 69Co(n, 2n)58Co were measured for neutron energies betwwen 12 and 19.6 MeV using neutrons
of the D(T, n)03B1-reaction at ED = 3 MeV.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 22, OCTOBRE 1961,
Pendant les années dernières un grand nombre de
sections efficaces ont été mesurées pour les réactions des neutrons de 14 MeV, à partir de la réaction d(T, oc)n. Mais ce n’est que dans l’annéa passée que
l’on a étudié les sections efficaces en fonction de
l’énergie des neutrons, abstraction faite de quelques premières études sur ce sujet ((n, p) et (n, 2n)) par
Fm. 1.
Cuhen et White par ex., en 1956 [1]. Très récem- ment Bayhurst et Prestwood de Los Alamos [2]
et Mani, McCallum et Ferguson de Harwell [3] ont
fait des études de quelques réactions (n, p), (n, oc) et (n, 2n). La méthode utilisée est la méthode d’acti- vation. En général, le domaine des énergies de
neutrons s’étend dans ces essais de 12 à 20 MeV.
Dans notre institut, nous avons accéléré des deu- tons par un accélérateur Van de Graaff de 3 MeV et
profité de la dépendance de l’énergie des neutrons
émis de la réaction D(T, oc)n de l’angle d’émission.
Des quantités de substances identiques furent irra- diées par des neutrons d’énergies de 19,6 ; 18,7 ; 18,0 ; 17,1 ; 16,1 ; 15,2 ; 14,10 ; 13,15 et 12,6 0,3 MeV.
Les radioactivités produites dans les réactions suivantes furent mesurées à l’aide d’un scintil- lateur NaI du type « well counter » en observant
des pics photoélectriques qui sont -caractéristiques
de la substance radioactive. L’efficacité de notre
compteur avait été contrôlée dans des études anté-
FIG. 2.
rieures donnant des résultats en accord avec les calculs [4]. Les spectres des rayons y furent obser- vés à l’aide d’un analysateur à cent canaux.
Les sections efficaces furent ajustées aux valeurs
bien connues pour l’énergie des neutrons de 14 MeV.
En plus l’intensité totale et l’intensité instantanée des neutrons pendant l’irradiation fut contrôlée par
un compteur Li"I(Eu) et par un long compteur.
1. Pour la réaction 27Al(n, ce)24Na rendant l’acti-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019610022010060200
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vité bien connue de T = 15 h, la raie très intense
de 1,368 MeV est caractéristique, comme l’on voit
dans la’figure 1 (bruit de fond soustrait). Concer-
nant la section efficace de cette réaction dans l’in- tervalle des énergies 12 à 20 MeV plusieurs publi-
cations ont été faites récemment [2, 3, 5]. Pour
cette raison cette réaction est très indiquée pour vérifier la géométrie et la méthode de mesure
FIG. 3.
FIG. 4. - les sections efficaces doivent être multipliée
par un facteur 4,3.
( fig. ’2j montre Les résultats obtenus ici comparés
aux résultats trouvés à Los Alamos [2] et
Harwell [3]. L’accord est suffisant, sauf aux grandes énergies. On obtient un maximum de la section efplcàce à 13,5 MeV environ.
2. L’activité produite dans la réaction 59Co(n, a)
est celle de 56Mn (T = 2,57 h), qui est aisément
mesurée utilisant la raie y à 0,845 MeV. Le résultat des mesures est donné dans la figure 3. On obtient
un maximum de la section eflicace à 15 MeV et une
forte décroissance pour les énergies de neutrons
élevées.
3. Le résultat pour la réaction concurrente
59Co(n, - 2n)58Co, qui produit une activité de T = 72 j, donne (fig. 4) des sections efficaces qui augmentent avec l’énergie des neutrons dans tout
l’intervalle étudiée (1).
4. Les raies y prépondérants du 48Sc ( T = 44 h)
à partir de la réaction 51v(n, rt)48SC sont montrées
FIG. 5.
, FIG. 6.
sur la figure 5. La section efficace croît avec l’éner-
gie (fig. 6) ’jusqu’à un maximum à En - 17 MeV
et alors décroît fortement.
En étudiant l’activité produite dans le vanadium
nous avons observé en plus une activité de T = 3,4 j
à l’aide d’un pic à 160 keV. Il s’agit évidemment
du 47Sc produit dans la réaction 51V(n, n(X)47Sc. La
section efficace de cette réaction augmente avec l’énergie à une valeur de 13 mb environ à 19,6
MeV.
(1) Nos résultats correspondent à 145 mb pour En = 145 mb [6]. Des mesures récentes, qui ont donné 630 mb ± 10 %, obligent_à les corriger.
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La dépendance des sections efficaces trouvées ici et ailleurs [1, 3, 5] n’a pas encore pu être expliqué3
en détail par la théorie. Évidemment le phénomène
est très complexe, car il y intervient des processus
d’évaporation nucléaire et des processus directs,
et en général l’on n’en connait pas les valeurs rela- tives. En plus il faudrait discuter toutes les réac-
tions (n, p), (n, ce), etc. ensemble. Mais, pour le
faire, il nous manque encore d’autres résultats expé-
rimentaux.
BIBLIOGRAPHIE [1] COHEN (A.) et WHITE (P. H.), Nucl. Physics, 1956, 1, 73.
[2] BAYHURST (B. P.) et PRESTWOOD (R. J.), LA-2493,1961.
[3] MANI (G. S.), MCCALLUM (G. J.) et FERGUSON (A. T. G.),
Nucl. Physics, 1960, 19, 535.
[4] PEUCKERT (K.) et POLLEHN (H.), Kernphysikalische Rundberichte, Karlsruhe,1961.
[5] KERN (B. D.), THOMPSON (W. E.) et FERGUSON (J. M.),
Nucl. Physics, 1959, 10, 226.
[6] PREISS (I. L.) et FINK (R. W.), Nucl. Physics, 1960, 15,
326.
ÉTUDE PAR DÉTECTION DU RAYONNEMENT 03B3
DES FONCTIONS D’EXCITATION DE RÉACTIONS PRODUITES PAR DES PROTONS DANS 51V Par Y. CASSAGNOU, J. M. F. JERONYMO, C. LEVI, L. PAPINEAU et D. STANOJEVIC,
C. E. N., Saclay.
Résumé. 2014 La suite des niveaux de 51Cr a été établie jusqu’à 3 MeV d’excitation, ainsi qu’un
schéma partiel de désexcitation. Les fonctions d’excitation des rayonnements 03B3 présentent une
structure résonnante ; l’espacement moyen des niveaux de 52Cr à 14,8 MeV d’excitation a été évalué à environ 1 ke V. La section efficace totale 51V(p, n) 51Cr à 4,26 MeV de protons a été trouvée
égale à 220 ± 30 mb.
Abstract. 2014 Levels up to 3 MeV excitation in 51Cr are given and a partial disintegration scheme
is obtained. The excitation functions of 03B3 rays show a resonant structure. The mean level
spacing of 52Cr at 14.8 MeV excitation was found,to be about 1 keV. Total 51V(p, n)51Cr cross
section determination at 4.26 MeV proton energy gives 220 ± 30 mb.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 22, OCTOBRE 1961, PAGE 604.
Nous avons étudié, par détection du rayon- nement y, les fonctions d’excitation, de 1,5 MeV à
5 MeV, d’un certain nombre de réactions partielles 51V(p, n)51Cr aboutissant aux différents niveaux de 51Cr..
En bombardant une cible de 51V par des protons,
nous pouvons observer le rayonnement y provenant
des 3 réactions suivantes : 51V(p, p’)51V, _ 51V(p, Y)52Cr, 51v(p n)51Cr.
Nous avons effectivement observé les rayon- nements suivants :
- un rayonnement de 320 keV (1er niveau excité de 51V) ;
--- à basse énergie les rayonnements correspon- dant à la désexcitation des 2 premiers niveaux de 62Cr, provenant de la réaction (p, y) ;
2013 un
spectre non résolu de y de capture ;
- 9 rayonnements y (0,75 ; 1,15 ; 1,35 ; 1,47 ; 1,56 ; -1,94 ; 2,4 ; 2,75 ; 2,9 MeV) provenant de la
réaction (p, n) et correspondant à la transition
directe des niveaux excités de 51Cr au niveau fonda- mental.
Nous avons pu identifier ces rayonnements
comme provenant de la réaction (p, n) par les seuils de réaction ; ils sont en bon accord avec les
résultats antérieurs obtenus par détection des neu-
trons [1], [2] auxquels nous avons ajouté les 2 ni-
veaux à 2,75 MeV et 2,9 MeV.
Nous ne séparons pas les rayonnements y corres-
pondant aux deux doublets de niveaux situés au voisinage de 2 MeV et de 2,4 MeV. Nous ne pouvons pas dire si cela est dû à notre résolution ou à l’ab-
sence de transition directe allant à l’état fonda- mental.
Nos cibles de vanadium étaient déposées sur une
feuille d’or. Nous avons utilisé ce fait pour moni- torer les courbes d’excitation par l’excitation cou-
lombienne du niveau à 277 keV de 197Au.
Nous avons effectué les mesures entre 1,5 et 3,5 MeV à l’aide d’une cible de 630 ug/cm2 avec des
