CHAPITRE VIII
ETUDE DE F27Sb (2:09
Le radioisotope LL a été obtenu pour la première fois par AMALDI fs] et ses collaborateurs, par irradiation d'antimoine naturel par des neutrons lents. Ils trouvèrent qu'il décroissait, avec une période de 2,5 j, par émission Bret y. Cé corps £ul par la suite l'objet de nombreux travaux dans le but de déterminer sa période et l'énergie des rayonnements émis : l'ensemble des résul-
tats figure dans le tableau I.
TABLEAU I
Energie y Energie keV
en keV
MITCHELL et coll.
MILLER et CURTISS RALL et WILKINSON MANDEVILLE-SCHERB
CORK et coll.
On peut constater que les résultats publiés sont assez souvent imprécis, sauf pour l'étude la plus récente de CORK qui présente cependant quelques désac-
cords avec des résultats antérieurs.
Conformément aux prévisions de la théorie des couches, la première transition (B,) doit présenter une forme interdite & et ce fait semble maintenant assez bien établi. Pour la seconde transition Bo l'existence de corrélations angulaires BY pr] indiquerait une forme interdite dans l'hypothèse où un seul élément de matrice intervient, mais les expérimentateurs out rapporté, en général, une forme permise. Il semble que ce spectre n'ait été étudié en coïncidence
que dans la référence Ré] 3 Pour les transitions moins énergiques, il n'y a que
très peu d'indications.
Dans le but d'établir un schéma cohérent relatif aux spins et aux parités des niveaux déterminés par les principales transitions observées, nous avons
repris l'étude de ce radioélément avec les techniques précédemment exposées.
Le travail à compris l'étude des rayonnements Y: l'étude du spectre B
et, enfin, l'étude des coïncidences et corrélations angulaires BY:
ETUDE DU RAYONNEMENT y
L'étude du rayonnement yÿ a été faite pour cet isotope par deux méthodes : 1°) par spectrométrie magnétique
2°) par spectrométrie magnétique et détection par scintillations.
1°) SPECTROMETRIE MAGNETIQUE -
Les sources nécessaires pour l'étude du rayonnement YŸ par spectrométrie magnétique doivent être relativement intenses, c'est-à-dire qu'il faut irradier plusieurs centaines de milligrammes d'antimoine ; pour cette raison, cette ex-
N périence n'a été faite qu'avec
Hp 55e £ : É BANNEr de l'antimoine spectroscopiquement
pur mais non enrichi en isotope
de masse 121,
L'ant moine actif a été placé dans un récipient d'aluminium dont les parois avaient une
épaisseur suffisante pour arrêter
les particules B les plus énergi-
ni ques du spectre, un radiateur de
plomb de 10 ng/cn” a été utilisé
K 687Kev dans l'expérience.
L] 1000 2000 3000 HP - Fig. 37- La figure 37 représente Electrons Compton et photoélectrons des. Y de *S18b le spectre obtenu, on peut dis-
tinguer les raies K et L de y, (558 keV) et seulement la raie K de Y2 (687 keV). Les raies correspondant aux ÿ plus énergiques n'ont pu être décelées en raison de leur faible intensité et du bruit de fond dû aux ÿ diffusés par les parois de la
chambre et la bobine du spectromètre (chap. III).
2°) SPECTROMETRIE MAGNETIQUE, DETECTION PAR SCINTILLATIONS
Les y de 1 100 et 1 250 keV ont une très faible intensité par rapport
- Fig. 38- Spectre B
6000 Hp
aux y de 558 keV : pour une intensité de courant correspondant à la focalisation
d'électrons d'énergie supérieure à 558 keV, la plus grande partie du taux de comptage est donc due à la détection du y de 558 keV diffusé, d'énergie inférieure : la méthode de détection par scintillations donnant une nouvelle sélection d'énergie (chap. TIÈT) permet, dans ce cas, de voir les très faibles raies photoélectriques
correspondant aux ÿ de 1 100 keV et 1 250 keV.
TABLEAU II
Energie keV Intensité relative
L'énergie de Y, est aussi déterminée par sa raie K de conversion interne, visible dans le spectre continu (fig. 38). Les autres raies faibles signalées
par CORK LS] n'apparaissent pas, le pouvoir séparateur n'étant pas suffisant. ETUDE DU SPECTRE $ - PREPARATION DES SOURCES —
Toutes les sources utilisées pour l'étude du spectre B ont été préparées de la même manière : le dépôt uniforme d'antimoine, obtenu par évaporation thermique sous vide, se formait sur une lame de formvar : cette lame reposait encore sur le support de verre où elle s'était formée [27] ; l'ensemble, lame de formvar et dépôt, était détaché du support et exposé ainsi aux flux de neutrons thermiques de la pile de Châtillon.
Dans les expériences au spectromètre solénoïdal, les sources avaient un diamètre de 10 mm et une densité superficielle variant de 05 à 1 mg/cm”,
cette épaisseur est acceptable, car l'étude n'a pas été faite à très basse énergie .
Dans les expériences au spectromètre à coïncidence, les sources dont l'épaisseur était de même ordre de grandeur que pour les précédentes, se pré-
sentaient sous la forme de rectangles d'environ 5 x 2 mm de dimensions.
# Le spectre B représenté par la figure 38 a été obtenu au spectromètre
solénoïdal avec un pouvoir séparateur de 2 pour cent.
= Co
DECOMPOSITION DU SPECTRE —
L'étude a d'abord comporté une étude précise de la forme du spectre B dans la région au-dessus de 1 400 keV jusqu'à la limite supérieure où il est extrêmement probable qu'il n'y a qu'une seule transition (absence de y intenses
de faible énergie).
Cette expérience a été faite avec des sources relativement intenses .
Si l'on tient compte de la perturbation apportée par le spectre énergique de OL diction et un changement de spin égal à 2 ; le diagramme de FERMI (fig: 39) de
Sb, on obtient une forme parfaitement compatible avec une première inter-
cette transition, dans la limite d'énergie où elle est simple, rend compte derces
résultats.
4, N Qu
0 500 1000 1300 2000 Energie Kev - Fig. 39 - Diagrammes de Fermi La valeur de l'énergie limite obtenue (1 970 + 10 keV) est en assez bon accord avec la valeur récente de CORK 25] A
Les valeurs des énergies et intensités des spectres partiels d'énergie limite inférieure dépendent évidemment de l'hypothèse faite sur la transition la plus énergique. En admettant pour cette transition la forme 4, nous trouvons que le diagramme de FERMI de la seconde transition est linéaire (fig. 39) ou présente la forme permise ; l'énergie limite de ce second spectre est de 1 410 keV, valeur vérifiée par les expériences en coïncidence. On trouve cependant que le diagramme de FERMI reste linéaire jusqu'à environ 900 keV. Il serait tout à fait imprécis de poursuivre la décomposition au delà du second spectre, si l'on n'avait pas obtenu l'énergie limite des spectres peu énergiques par la méthode des coïn-—
cidences,
COINCIDENCES B y %, Y
Le spectre de scintillations du rayonnement y de Re obtenu avec un cristal enrobé (Harshaw) de 1,5 inch x 0,5 inch est représenté par la figure 40.
Dans la première expérience, on a détecté les coïncidences entre particules B
OM
focalisées et le rayonnement ÿ avec une faible valeur de discrimination . On obtient alors le spectre 2 dont le diagramme de FERMI en coïncidence a été re présenté (fig. 39b). Les fluctuations statistiques, représentées par des traits
verticaux, sont la principale cause d'er-
reur. L'analyse du rayonnement y avec
N coïncidences “
un sélecteur à plusieurs canaux montre que le Y de 558 keV est en coïncidence DRASS En 300kev ayec ce spectre (fig. 40b) : on trouve rayonnement en ecincidence avec B niookev AUS Si que le diagramme de FERMI est linéaire jusqu'à 900 keV environ, ce spectre a une forme permise en accord avec le résultat de WU [26] . CORK n'avait pas trouvé une forme permise par une méthode de décomposition ordinaire, en admettant pourtant une forme & pour
le premier spectre.
Pour rechercher les spectres en coïncidence avec les YÿY énergiques (1 100-1 250 keV), nous avons détecté
seulement les particules B en coïncidence
É 5 RE mers avec les électrons Compton et les photo - Fig. 40 - électrons de y d'énergie supérieure à Spectre Y direct et en cofncidence 800 keV : le diagramme de FERMI des
spectres en coïncidence apparaît (fig. 39c) et correspond probablement à deux spec—
tres d'énergie limite :
spectre 3 900 keV spectre 4 720 keV
Les intensités de ces spectres sont obtenues par l'analyse de FERMI du
spectre direct.
Ce résultat est assez divergent de celui de CORK (450 keV), c'est tout à fait explicable puisqu'il a fait l'analyse dans l'hypothèse d'une forme à pour
le second spectre.
CORRELATIONS ANGULAIRES By
Les expériences de corrélation angulaire By ont été faites, avec le dispositif déjà décrit (chap. V), entre les particules 6 du second spectre (1 410 keV) et le y de 558 keV. La courbe donnant la valeur de l'anisotropie en fonction
VA Le . + LL de l'énergie est représentée par le figure Ale lasaleur 0 072 2 0/0 de tant
— 021 = sotropie totale est en bon accord avec celle de SHAKNOV [| , 0,07 obtenue avec des scintillateurs.
o fée Corrélations angulaires 51 2P Energie Kev
É Fig. 41 -
Puisque le second spectre B a une forme permise, l'existence de corrélations angulaires By prouve, comme pour le SR, que plusieurs éléments de matrice
2Sb.
interviennent dans la désintégration de 5]
