‹ Réalisation d'un spectromètre β solénoïdal et d'un double spectromètre β à coïncidence: Étude de 122Sb, 124Sb, 125SbChapitre 28 sur 33 · CHAPITRE IX · texte numérisé non relu

CHAPITRE IX

ETUDE DE SD (60 j)

INTRODUCTION -

1ÉtSb (60 j) a été l'objet de nombreuses études, les

Le radioisotope désaccords d'énergie B et y ont été la cause de ces travaux, mais aussi sa période relativement longue et la possibilité d'obtenir des sources de forte intensité spécifique ont permis de faire sur cet isotope des études longues, exigeant des sources intenses et quelquefois minces : corrélation angulaire BY, corré-

lation angulaire yÿy et corrélation polarisation YÿY.

Ce radioélément est obtenu également par capture de neutrons lents ; l'étude ne commence que quelques semaines après la fin de l'irradiation pour que

les résultats ne soient pas perturbés par la présence des rayonnements de 51 SP

qui décroît avec une plus courte période.

Les résultats des principaux travaux concernant les déterminations des

énergies B et y ont été rapportés dans le tableau I

TABLEAU I

Auteurs Energie Energie keV (en keV)

MITCHELL et coll

LANGER-MOFFAT-PRICE

LANGER-LAZAR-MOFFAT

N°.H, LAZAR

I1 existe d'assez grandes différences entre les résultats parce qu'on

ne connaît pas la forme exacte de la transition la plus énergique (8,) : dans

le domaine où cette transition est simple, c'est-à-dire pour une énergie comprise entre 1 600 et 2 305 keV, il est difficile de discerner entre les formes de spectre

correspondant à des transitions (AI = i, oui) et (AI = 2, oui).

Pour une énergie comprise entre O et 1 600 keV, les formes diffèrent notablement, donc la décomposition de FERMI ne donnera pas les mêmes résultats d'énergie limite et d'intensité des spectres partiels dans les deux cas « La décomposition obtenue avec la forme (1, oui) pour la transition B] donne des différences d'énergie en meilleur accord avec les énergies ÿ ; les expériences de corrélation angulaire entre la transition B; et le y de 603 keV, sont également en faveur de la transition (1, oui) (M. DEUTSCH [o] 3%

Dans le but

de confirmer le schéma.

de désintégration pro- 603 rev posé par LANGER et

raie en coïncidence avec B 1600kev

collaborateurs, nous

avons entrepris des

raie en coïncidence

1680 Kev avec B 1000 kev

expériences de spec-

raie en colhcidence

trométrie en coïnci- avec B 300kev

716 Kev dence qui ont aussi permis d'établir que

la forme du spectre B;

603Kkev

correspond probable- te ment à une transition

(1, oui),

RAYONNEMENT y —

Nous avons ALES

2090 Kkev étudié seulement le

rayonnement YŸ par g | 1 200 300

# 400 Hauteur d'impulsion

spectrométrie par

scintillations. Le “Fins ET de Te Spectre Y direct et en cofncidence

par la figure 43 à été obtenu avec le détecteur y du spectromètre à coïncidence, la source étant placée dans la même position que pour les expériences de spectrométrie en coïncidence : on ne peut distinguer que 4 pics correspondant aux VAE (603 — 641), 716, 1 680 et 2 090 keV. Nous avons adopté pour énergie des Y, les

valeurs déterminées par LANGER avec une assez grande précision.

: ss Er NH. LAZAR G3] a pu mettre en évidence par scintillations, en utilisant un gros cristal, et par une décomposition soignée du spectre, deux nouveaux Y d'énergie, 990 et 1 380 keV.

PTT TILL IN ne 4e AT D NT er.

ai Les sources utilisées ont été préparées de la même façon que pour l'étude de 519b; mais l'irradiation se poursuivait en général pendant quelques mois et

l'étude ne commençait qu'environ un mois après la fin de l'irradiation.

Dans les expériences au spectromètre solénoïdal, les sources avaient un diamètre, soit de 10 mm, soit, pour l'étude à haute énergie,de 5 mm (meilleur pouvoir séparateur).

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Hp

- Fig. 44 - Spectre 8

La figure 44 représente le spectre obtenu avec un pouvoir séparateur d'en-

viron 2 pour cent jusqu'à 1 500 keV et environ 1 pour cent au-dessus de 1 500 keV.

DIAGRAMMES DE FERMI -

Le diagramme de FERMI du premier spectre indique une transition de forme non permise ; on à d'abord fait l'hypothèse (LANGER Gi] ) qu'il s'agissait d'une

transition de première interdiction avec changement de spin égal à 2 ; mais, si

l'on analyse le spectre complexe en retenant cette hypothèse, on trouve pour la différence entre les énergies maxima des transitions B; et B,, une valeur inférieure à 716 keV, qui est pourtant la valeur de l'énergie du y qui suit très pro-

bablement la transition Bs comme nous l'avons montré par des expériences en coïn-

cidence.

EN Hp 250 :

forme { 2 oui forme | oui 150 forme permise 100) Hp re) 1000 re) 6000 000 5000 OO 10000

- Fig. 45 -

Nous avons vu, au chapitre VII, qu'en admettant une interaction mixte SH

les formes de spectres correspondant aux deux possibilités d'interdiction, AI CL ATE=

MED 1 sont différentes, la figure 45 représente les formes obtenues en appli-

quant les coefficients de correction calculés au thapitretViteifiq 56);

L'analyse du spectre complexe a été reprise dans l'hypothèse d'un chan-

gement de spin égal à 1 et la différence d'énergie est, cette fois, de l'ordre de grandeur de 716 keV (LANGER EP] Se

Par l'étude des coïncidences BY, nous avons trouvé un résultat en faveur

de cette dernière hypothèse, nous avons alors fait l'analyse du spectre complexe les résultats obtenus sont reportés dans le tableau II. Pour la quatrième tran-

sition, nous avons déterminé l'énergie limite par une mesure en coïncidence,

TABLEAU II

Intensité pour cent

Spectre

\ Spectre direct:

X Spectre en coïncidence: __ __

5000 6000 7000 8000 95000 Hp

- Fig. 46 -

COINCIDENCES B y

1°) Le spectre obtenu en coïncidence totale (sans discrimination d'ampliil permet d'obtenir avec le spectre direct la

tude) est représenté figure 46 ;

forme du premier spectre dans le domaine d'énergie de 940 à 2 305 keV par appli-

cation de la formule 1 du chapitre VI : celle-ci donne :

N-(H €) =piN, (H 6) : os + PaN2(E €) (ne É Es (1)

Ce et ee étant inférieurs à 10 pour cent chacun, on peut négliger dans l'application le nombre de coïncidences qui ont lieu par la détection simul-

tanée des deux y (ce nombre se retrancherait).

L'étude du spectre direct dans le domaine d'énergie étudié donne :

N (H €) = PIN) (He) ci PoNs (H (2 (2)

En multipliant (2) par P et en retranchant de (1), on obtient :

po, (HE) Pig =Ne (HE) -N(HE) €

N(HE) = N(HE) Pos fe

AU ER 2 N(HÇ) -

N P603 est déterminé par le rapport ccA(RIe) pour une valeur de H P correspon- N, (He) dant à une énergie supérieure à 1 600 keV. Py6 est déterminé en utilisant la courbe de la figure 27. On trouve ainsi, par cette méthode, que la forme du pre-—

mier spectre est assez peu différente de la forme (irautie

2°) Le quatrième spectre a été obtenu en coïncidence avec le

Col rayonnement y de 1 680 keV ; la dis-

crimination a été faite à 800 keW, le diagramme de FERMI est donné figure 47.

L'analyse du rayonnement ÿ

en coïncidence a eu lieu pour plu- E sieurs valeurs de l'énergie des particules B focalisées. La raie de 603 keV

apparaît en coïncidence avec des f

de 1 600 keV ; elle est donc en coïn-

| cidence avec le premier spectre (fig. 43).

0 500 1000 Energie kev

“ La raie de 716 keV est en coïncidence

- Fig. 47- avec des B de 1 000 keV, elle suit donc

Diagramme de Fermi du 4ème spectre en cofncidence bien le deuxième spectre. La raie de

1 680 keV est en coïncidence avec des B de 300 keV, elle est donc bien en coïn-

cidence avec le quatrième spectre.

SCHEMA DE DESINTEGRATION -

La triple cascade 603-716-641 semble assez bien établie par les expériences de coîncidences et on peut proposer le schéma de désin—

tégration de la figure 48. Le noyau Ste étant

pair-pair, a un moment angulaire nul et une parité positive. La transition de 603 keV étant un quadrupole électrique, le niveau de 603 keV doit avoir un moment angulaire égal à 2 et une parité paire. En admettant que la première

transition 6, est de type (AI = 1, oui), AD

doit avoir une parité impaire et un moment égal à 3, puisque la valeur 1 donnerait lieu à une

transition BG à l'état fondamental du ee

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