Étude des réactions 6Li(3He, p) et 6Li( 3He, pαα) en dessous de 2 MeV

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Submitted on 1 Jan 1969

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Étude des réactions 6Li(3He, p) et 6Li( 3He, pαα) en dessous de 2 MeV

B. Vignon, E. Ligeon, J.P. Longequeue

To cite this version:

B. Vignon, E. Ligeon, J.P. Longequeue. Étude des réactions 6Li(3He, p) et 6Li( 3He, pαα) en dessous de 2 MeV. Journal de Physique, 1969, 30 (11-12), pp.913-917. �10.1051/jphys:019690030011-12091300�.

�jpa-00206857�

ÉTUDE

DES

RÉACTIONS 6Li(3He, p)

^ET

6Li(3He, p03B103B1)

EN DESSOUS DE 2 MeV Par B.

VIGNON,

^{E. LIGEON et}

J.

^P.

LONGEQUEUE,

Laboratoire de Physique Nucléaire, ^Centre d’Études Nucléaires et Institut des Sciences Nucléaires, ^Grenoble.

(Reçu

^{le 16 mai} 1969, révisé le 21

juillet 1969.)

Résumé. - A

partir

des réactions

6Li(3He, p0)

^et

6Li(3He, p1)

^et pour E3He ~ ² MeV,

nous avons étudié le niveau excité de 17,67 ^MeV du 9B dont les

caractéristiques

^sont

J03C0

⁼

3/2-

ou

5/2-.

L’étude du mode de

désintégration

^{de ce} niveau par la réaction

6Li(3He, p03B103B1)

^{a mis en}

évidence les niveaux du 8Be. En

particulier,

^{on a mesuré le}

rapport

d’embranchement vers les états 2+ à 16,6 ^et 16,9 ^{MeV. On a}

également

observé les niveaux

3/2-

^et

1/2-

^{du 5Li.}

Abstract. ²⁰¹⁴

Using

the reactions

6Li(3He, p0)

^and

6Li(3He, p1)

^for E3He ~ ² MeV, ^{we have} studied the excited level of 9B at 17.67 MeV and found the characteristics

J03C0

⁼

3/2-

^or

5/2-.

The

decay

^of this level bas been studied with the reaction

6Li(3He, p03B103B1).

The levels of 8Be have been seen and in

particular,

^we have measured the

branching

^{ratio to the 2+ levels of 8Be}

at 16.6 and 16.9 MeV. We have also observed the levels

3/2-

^and 1/2- ^of 5Li.

Introduction. ^- Les reactions

6Li (3He, po)

^et

6Li(3He, p,)

^{ont ete} 6tudi6es dans la _gamme

d’6nergie

de

0,8

^{a 5 MeV} par Schiffer

[1] qui

^{a mis en evidence}

par reaction

(3He, PI)

deux niveaux du 9B a

E3He ~ 1,6

et 3

MeV,

^{soit a des}

energies

d’excitation de

17,6

^et

18,6

MeV. Le niveau de

17,6

^{MeV a aussi ete mis en}

evidence _par

Kavanagh [2]

dans 1’etude de la reac- tion

7Be (d, p).

^La

largeur

du niveau a

17,6

^MeV

mesur6e _par

Kavanagh

^{est r =}

^{71 +}

^{8 keV. Dans}

une

premiere partie,

nous avons

repris

1’etude des reactions

6Li(3He, p)

^{afin de}

compl6ter

les resultats de Schiffer

[1]

^{relatifs au niveau de}

17,6

^{MeV du 9B.}

Nous avons ensuite 6tudi6 le mode de

désintégration p-8Be

^{de ce niveau.}

I.

gtude

des reactions

6Li(3He, po)

^et

(3 He, pl).

^-

Les courbes d’excitation

(3He, po)

^et

(3He, p,),

^mesu-

r6es a 1500

(L)

^{avec des}

détecteurs-jonction

^{a barri6re}

de

surface,

^{ont ete} trac6es dans une gamme

d’énergie

variant de 800 keV a 2 MeV

(fig. 1)

^{avec un acc6l6ra-}

teur Van de Graaff 2 MeV. Seule la courbe d’excitation

(3He, pi) pr6sente

^{une structure tres} r6sonnante aux

environs de 1 680

keV,

^{cette resonance}

correspondant

au niveau excite de

17,6

MeV du 9B. Pour _essayer de determiner les

caractéristiques

^{du niveau a}

17,6

^MeV

du

9B,

nous avons trace 7 distributions

angulaires

^entre

1,4

^et

1,7

^MeV

( fig. 2).

^Nos

résu1tats,

^{en bon accord}

avec ceux de Schiffer

[1]

^a

1,4 MeV,

^{nous ont}

permis

de tracer la variation des coefficients des

polynomes

de

Legendre

^{relatifs a ces} distributions

angulaires.

^Les

FIG, 1. ^- Courbes d’excitation des reactions

6Li(3He, po)

^et

(3He, P,)’

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:019690030011-12091300

914

FIG. 2. ^- Distributions

angulaires

des reactions

6Li(3He, po)

^et

(3He, PI)

normalis6es par

rapport

^{aux resultats obtenus} par Schiffer.

TABLEAU I

COEFFICIENTS

bilbo

^{DES POLYNOMES DE LEGENDRE POUR LA REACTION}

(3He, po)

(*) D’apres

les resultats

expérimentaux

^{de Schiffer}

(1956).

tableaux I et II montrent la variation des coeffi- cients

bo3 b1 et b2 qui

interviennent _pour les deux voies de reactions.

Jusqu’a 1,6 MeV,

^on remarque que le coefficient

b1/ bo

^{est seul}

significatif

pour la reaction

6Li(3He, pi)

^et les coefficients

b1/bo

^et

b2lbo

^{sont seuls}

significatifs

pour la reaction

6Li(3He, po).

^{11 en r6sulte}

que le niveau a

17,6

^{MeV est} essentiellement atteint

par des ondes I ⁼

1,

^et par suite on peut ^{attribuer a}

ce niveau les

caractéristiques J"

⁼

3/2-

^ou

J"

⁼

5/2-.

Les valeurs

importantes

^{des termes}

impairs b,

^et

b3

dans

1’analyse

des distributions

angulaires

^ne

peuvent

s’expliquer

^que si le niveau

17,6

^{MeV du 9B interfere}

avec un niveau de

parite oppos6e, qui pourrait

^{etre le}

niveau

large

^de

18,6

^{MeV mis en evidence} par Schif-

TABLEAU II

COEFFICIENTS

bil bQ

^{DES POLYNOMES DE LEGENDRE POUR LA REACTION}

(3He, pl)

(*) D’apres

^{les resultats}

exp6rimentaux

^{de Schiffer}

(1956).

fer

[2],

^{3 mais dont les}

caractéristiques

^{ne sont} pas

connues. Notons _que

1’analyse quantitative

^{des r6sul-}

tats n’a _pas ete

entreprise

^car elle aurait necessite 1’6tude

precise

^{de la} section efficace différentielle _pour des

énergies

incidentes de 3He

sup6rieures

^{a 2 MeV.}

Or,

Schiffer

[1]

n’a 6tudi6 les distributions

angulaires qu’a 2, 3,

^{4 et 5 MeV et notre} acc6l6rateur ne nous permet- tait _pas de

d6passer

^{2 MeV.}

II.

gtude

de la réaction a 3 _corps

6Li(3He, paa).

- Cette 6tude a

deja

^ete

entreprise

par

Young [3]

et Reimann

[4, 5].

^En

particulier,

^{Reimann a mis en}

evidence une

asym6trie

^autour de la direction de recul du 5Li lors de la

désintégration

de 1’etat fondamental du 5Li. Il a montre

également

que ^cette

asym6trie pouvait

^{etre associ6e a} la duree de vie tres courte

du 5Li form6 a la suite d’un _processus de

pick-up

^d’un

neutron du 6Li. Notre 6tude a deux _corps ayant ^{mis en} evidence _pour les reactions

6Li(3He, po)

^et

(3He, pl)

un processus de _noyau

compose

^avec formation d’un niveau excite du 9B a une

6nergie ESHe 1,6 MeV,

nous avons

entrepris

^{a cette}

6nergie

1’etude des reac- tions

3He(p, 2a) correspondant

dans la voie de sortie

aux niveaux du 8Be : 0+

(fondamental) ;

²⁺

(2,9 MeV);

4+

(11,4 MeV)

^{et 2+}

(16,6

^et

16,9 MeV).

^{Nous avons}

6galement

6tudi6 les reactions conduisant dans la voie de sortie aux 6tats

3/2 - (fondamental)

^et

1 /2 - ( 1 er

^excite

du

5Li),

^bien que dans ce cas la

presence

^d’un, pro-

cessus de _noyau

compose

^{dans la}

premiere 6tape

^soit

douteuse. Le processus direct

sugg6r6

par Reimann

est en effet corrobor6 par le fait que la section efficace

(3He, a)

^{a N}

1,6

^{MeV ne}

pr6sente

pas de ^resonance

et est environ 7 fois

sup6rieure

^a la section efficace

(3He, p).

Du

point

^{de vue}

experimental,

nous avons utilise

soit un

systeme

de detection et

d’acquisition bipara- m6trique

^{avec un} bloc-m6moire BM

96,

^{soit un}

systeme multiparamétrique

decrit par ailleurs

[6].

^{Avec ce}

dispositif multiparametrique,

^nous

pouvions

^{mesurer le}

temps s6parant

^les

impulsions correspondant

^{a un}

meme 6v6nement et ainsi trier les 6v6nements appar-

tenant a une des deux

lignes cin6matiques possibles

en leurs

points

d’intersection. Les 6v6nements d6tect6s

pouvaient

^{en effet}

correspondre

^{soit a} des coinci- dences _a-oc, soit a des coincidences _cx-p. Les

figures

³

et 4 donnent la

cin6matique

dans chacun de ces cas.

Notons

qu’en cin6matique

^oc-oc les coincidences _a-p 6taient 61imin6es en prenant ^des

jonctions d’épaisseur appropri6e [7].

^Nous

employons

les notations du groupe de Rice

University [8]

pour les correlations en cin6-

matique

^{ct-ct. Par} contre, ^ces notations ne

pouvant

pas

FIG. 3. ^-

Cinematique

^a-oc-C.M.

916

FIG. 5. ^-

Spectre

^du niveau fondamental

3/2-

^{du 5 Li.}

etre utilis6es pour des

particules

d6tect6es de nature

différente,

^nous utilisons des notations

plus generales

définies

figure

^4.

II .1. RESULTATS EN

CINEMATIQUE

^{OG-OC. -}

a)

^Niveau

du 5Li. ^- Sur

plusieurs

^spectres, nous avons observe le niveau fondamental

3/2-

^{du 5Li et mesure sa lar-}

geur r =

1 200 :f: 150

^keV

( fig. 5)

que ^{nous avons} trouv6e inf6rieure a celle admise

[9]

^{r = 1 500 keV.}

Cette diminution de la

largeur

apparente ^{r du ni-}

veau

3/2-

^{du 5Li a} aussi ete observ6e _par Reimann

qui

a mesure une

largeur

^{r = 1 MeV} pour ^une

6nergie

incidente

E3ne

⁼

^1,25

^{MeV. Ces faits}

expérimentaux

sont a

rapprocher

^des variations

apparentes

^de

largeur deja

^observ6es pour les niveaux 2+

(2,9 MeV)

^{et 4+}

(11,4 MeV)

^{du 8Be a}

partir

des reactions

1°B(d, 3a) [10]

et 11B(p, 3oc) [11].

b)

Niveau du 8Be. ^- Les niveaux 2+

(16,6

^et

16,9 MeV)

^{du 8Be ont}

6galement

ete observes _pour différentes

geometries

^des

compteurs

^{dans le}

plan

^de

la reaction.

Chaque fois,

nous avons 6valu6 le

rapport

d’embranchement entre ces deux niveaux _pour des

energies E(3He) comprises

^entre

1,5

^{MeV et}

1,9

^MeV.

Pour

analyser

^nos

résultats,

^nous utilisons la m6thode de Browne

[12]

^{et Barker}

[13]

consistant a écrire la section efficace différentielle sous forme :

FIG. 6. ^-

Spectre

^{des niveaux 2+}

(16,6

^et 16,9 MeV)

du 8Be : e,

points expérimentaux; - - -, lissage

^sans

terme d’interference ; -,

lissage

^avec terme d’in- terf6rence.

repr6sente 16,6

de

16,9

^MeV.

L’analyse

^{de nos} r6sultats confirme les effets d’interférence entre les niveaux

16,6

^{MeV et}

16,9

^{MeV du}

8Be (fig. 6) signal6s

par Browne. Suivant

a definition donn6e _par

Barker,

^le

rapport

^d’em-

FiG. 7. ^-

Spectre

des niveaux 0+

(fondamental)

et 2+

(2,9 MeV)

^{du 8B e.}

Aa/ Ab 1,4 + 0,1

comparable

^a celle mesur6e a

partir

des reactions

lOB(d,3(X) [14]

^et

’Li(3He, dococ) [15].

^La

largeur

^{de ces}

niveaux,

^obtenue

après

correction des effets de reso- lution et

d’élargissement

^{dus a} l’ouverture des _comp- teurs, ^{est :}

Notons _que, dans la limite des erreurs

experimentales,

ona R- r16,6

on a R ""’ r16,9’

^°

II.2. RESULTATS EN

CINEMATIQUE

OC-P. ^- Les ni-

veaux 0+

(fondamental),

²⁺

(2,9 MeV)

^{du 8Be situ6s}

dans le bruit de fond en

cin6matique

^{oc-oc ont 6t6}

observes en

cin6matique

a-p

( fig. 7).

^{Nous avons}

6galement

^{mis en} evidence le niveau

large 1/2- (5

^a

10

MeV)

du 5Li. Ce niveau semble se situer a une

6nergie

d’excitation de 1’ordre de

7,5 MeV,

^{mais cette}

mesure est tres

imprecise

du fait de la tres

grande largeur

^et de la faible excitation de ce niveau en accord

avec les resultats de Reimann

[4, 5].

Conclusion. ^- Nos resultats concernant la

largeur

apparente ^du niveau fondamental du 5Li

pr6cisent

ceux de Reimann

[4, 5];

^ceux concernant 1’etude des niveaux 2+ a

16,6

^et

16,9

MeV du 8Be sont en bon accord avec les resultats obtenus a

partir

^d’autres

reactions. Notons enfin _que nous n’avons _pas observe le niveau 4+ a

11,4

^{MeV du 8Be.}

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