RAPPELS THEORIQUES DE RADIOACTIVITE B
INTRODUCTION -
A Lé . Per . . h 4 a Un noyau 7N peut se désintégrer par radioactivité Bf et donner le noyau Z+1N * LIN AE aussi se désintégrer par radioactivité CM ou capture K et le noyau final est 241:
En général, le noyau final se trouve dans un état excité, la valeur de l'énergie d'excitation et les différentes voies possibles d'obtention de ce noyau
et de retour à l'état fondamental peuvent être représentées par un schéma de
désintégration (fig. 35).
A A L'étude du schéma de désintégration compor-
N N Energie £ : : 1 L : :
| tera la détermination de l'énergie des niveaux
excités, des moments angulaires et des parités
de ces niveaux. Nous allons rappeler les don-
nées théoriques qui permettent d'obtenir ces
résultats par l'étude expérimentale de la
radioactivité B.
HYPOTHESE DU NEUTRINO -
L'hypothèse de l'émission d'un neu- - Fig. 35 - trino sS.nultanément avec une particule B a été faite pour qu'à chaque émission B, l'énergie, la quantité de mouvement et
le moment angulaire soient conservés.
Les particules B émises présentent un spectre d'énergie s'étendant depuis une valeur voisine de O jusqu'à une certaine énergie PRES qui varie selon les transitions considérées. Suivant l'hypothèse du neutrino, celui-ci emporte l'énergie que la particule B a laissée disponible dans chaque phénomène d'émission : les neutrinos sont donc émis également avec un spectre d'énergie.
Pour que les conditions de conservation des moments angulaires et des
charges soient remplies, le neutrino doit avoir un spin 1/2 et ne doit pas avoir
de chargece
PROBABILITES DE DESINTEGRATION $
Selon la théorie de FERMI [2] , la probabilité par unité de temps pour l'émission d'une particule d'impulsion comprise entre p et p + dp a toujours
l'expression suivante :
2 2 2 P(pldp= —#yz pP° (E-E) [a] dp (1) TES (e) 2x h c 1 ee Pp quantité de mouvement de la particule
énergie maximum disponible
énergie de la particule
1°) Le facteur (1) dans cette expression est obtenu par la seule considération de partage d'énergie entre les deux particules, B et neutrino. Ce facteur qui ne contient pas d'autre hypothèse que celle de l'existence d'un neutrino de masse négligeable, est en général appelé facteur statistique, c'est lui qui
a la plus grande influence sur la forme du spectre.
2°) Le facteur (2) est l'élément de matrice correspondant au terme d'in-
teraction # qui, dans l'hypothèse originale de FERMI, a la forme suivante : * * = G(Y ® y 9 + comp. conj.) (2)
G est la constante d'interaction ; WW, ®, w , 9 sont respectivement les
fonctions d'onde des nucléons initial et final de l'électron et du neutrino.
L'interaction est un scalaire et une expression linéaire des fonctions d'onde. Comme chaque fonction d'onde a quatre composantes (cas relativiste), il existe 256 combinaisons quadrilinéaires telles que (2), qui peuvent être formées : le facteur d'interaction n'est donc pas unique mais, puisque c'est un scalaire, il doit être un invariant dans une transformation de Lorentz et ces combinaisons peuvent se ramener à cinq formes, selon leur comportement dans
cette transformation.
Les cinq invariants possibles sont :
Scalaire S = Gs Ps = Gs (Y*B®&) (v*B»v)
Vecteur polaire V=Gy Py = Gy [ta*o) (v'o) = (y'a) (v'æo)| Tensoriel T= Gr nr = Gr fr" 809) (Bow) + (#'Ba®) (y"B a e)| (3) Vecteur axial A=G = 6 [('o®) (oo) - (pr 0) (v*vs 0 ] Pseudo scalaire P=G = (W'Bre2) (Bye)
L'expression la plus générale possible de l'interaction sera une combinaison linéaire des cinq invariants de la forme :
Gs Ps + Gy y + G Er + SG PH Ep (4)
