Mesure de la Période de 37A

International Journal of Applied Radiation and Isotopes, 1973, Vol. 24, pp. 391-393. Pergamon Press. Printed in Northern Ireland

Mesure de la Pdriode de "A J E A N C O L O M E R et D A N I E L L E G A U V A I N Commissariat k l'Energie Atomique, Centre d'Etudes de Bruy~res-le-ChAtel, France (Received 7 December 1972) La p6riode de l'argon 37 a 6td mesur6e en utilisant des compteurs proportionnels; la valeur obtenue est de 35,06 4- 0,18 jours. MEASUREMENT OF THE HALF-LIFE OF 37A The half-life of argon-37 against decay was observed to be 35-06 4- 0.18 days, using gas proportional counters. H3MEPEHI/IE HEPFIO,~A IIOJIYPACHA,~A 37A IIp• IIpHMeHeHHHra3oBl~IX~Iponopr4HoHaJn,m,ix 0qeTqHHoBycwaEoBJIenIlepoHo/!noJiypacnasa aproHa-37 B 35,06 + 0,18 ~I~el~. MESSUNG DER HALBWERTZEIT DES 37A Die Halbwertzeit yon Argon-37 bei Zerfall wurde durch Verwendung von proportionalen Gasz~ihlern zu 35,06 4- 0,18 Tagen festgestellt. 1. I N T R O D U C T I O N 2. D E T E R M I N A T I O N E X P E R I M E N T A L E D E LA P E R I O D E LA CONNAISSANCEd'une valcur prdcise dc 1'37A est n6cessaire dans dc nombrcux domaines; L'argon 37, que nous avons ufilis~ dans nos inddpendamment des activit6s propres ~ la re- experiences, a 6t~ fourni par Oak Ridge cherche cn physique nucl6aire, l'argon 37 cst National Laboratory. cn efl'et mcsur6: Les mesures ont 6t6 effectu6es sur deux - - c n cosmochirnie: recherche de l'abondance dchantillons par pr616vements successifs de de 37#- dans des m6t~oritcs et aussi dans des fa~on ~ 6viter toute absorption du gaz radio6chantillons de sol lunaire (Apollo 11) ; acfif dans le compteur de mesure, ce qui --lors d'applications industriellcs des cxplosifs pourrait simuler une d6croissance anormale. nucl6aires; par exemple, mesurc de 37A dans Le gaz radioactif a 6t6 introduit dans un les gaz issus de la cavit6 souterraine cr6e lors compteur m6tallique (Monel) type R C 30 M de l'expdriencc am6ricaine Gasbuggy. (L = 300 m m et ~b ~ 24 mm), (1) fonctionnant Nous avons d~velopp6 un certain nombre de en rdgime proportionnel: le gaz de remplissage techniques pcrmcttant la mcsurc des gaz utilis6 est du mdthane pur ~t la pression atmosradioactifs (1 et 2). En parficulier, nous avons ph6rique. La pression d'introduction de a7A 6t6 amcn6s ~ dtudicr les mcillcures conditions dans le compteur est mesur6e par un manom6tre de ddtection et dc mcsure dc l'isotopc 37 de mercure avec visde cath6tom6trique. La l'argon cn utilisant un compteur proportionnel: caractdristique de comptage trac6e en fonction cc radiodldment sc d6sintdgre par capture de la haute tension appliqu6e au compteur 61cctroniquc L ct K. montre deux paliers distincts (Fig. 1) qui Apr~s avoir exposd lc mode op6ratoire que correspondent ~ la raie K et ~ la somme des nous avons utilis6 pour le mesure de la pdriode deux raies K et L. Pour effectuer les mesures, de l'argon 37, nous analyserons les diff~rcnts nous avons fix6 la haute tension h la valeur de travaux publids par d'autrcs autcurs de fa~on la fin du palier supdrieur, ce qui correspond situer la valeur que nous avons ddtermin6c. l'efficacit6 de ddtection maximum des deux raies. 391

Jean Golomer et Danielle Gauvain

392

K+L

o-"0"'6~

,

,

f

1,6 --

E

o.. "1o

~J

O •

1,5 --

% 1.4

--

1,3 --

v

I

I

,

I 3000

THT,

,

I l 5500

,

V

Fio. 1. 37A: Paliers d'un compteur proportionnel RC 30 M. La d6croissance du premier 6chantillon a 6t6 suivie pendant 180 jours soit environ 5 p6riodes et eelle du deuxi~me 6chantillon pendant 100 jours, soit environ 3 pfriodes. La Fig. 2 montre les courbes exp6rimentales ainsi obtenues. Les valeurs exp6rimentales ont 6t6 trait6es math6matiquement par la m6thode des moindres carr6es : les 2 valeurs de la p6riode ainsi obtenues sont tr6s proches: 35,07 et 35,04 jours. La valeur de la p6riode de 1'argon 37 que nous proposons ~ la suite de ces exp6riences est 35,06 ~ 0,18 jours: elle r6sulte de la moyenne pond6rfe classique des deux r6sultats ci-dessus. L'erreur sur le r6sultat correspond ~ un intervalle de confiance au niveau de probabilit6 I0

'5

-= 4-

T. 5 Echonti I Ion E

%~

Echontillon I I0

I 50

I IO0 Temps,

I 150 jours

F1o. 2. D~croissance ~A.

I

9 5 ~ autour de la valeur moyenne. Cette erreur est du type al6atoire: elle est due aux erreurs statistiques relatives aux taux de comptages, et aux mesures de pression. L'erreur syst6matique li6e au volume du compteur n'affecte pas la d6termination de la p6riode puisque l'6tude a fit6 effectu6e ~ l'aide du m~me compteur. En d6but et fin d'6tude de la d6croissance, nous avons effectu6 en compteur proportionnel des contr61es par spectrom6trie qui ont mis en 6vidence les seules raies K (2,8keV) et L (250 eV) dues ~ 37A; aucune autre composante radioactive n'a pu ~tre mise en 6vidence. AVEC DES TRAVAUX ANTERIEURS; CONCLUSION

3. C O M P A R A I S O N

Plusieurs valeurs de la p6riode de 37A ont 6t6 publi6es; (3) nous avons rassembl6 dans le Tableau 1 ci-dessous les valeurs de la p6riode avec l'erreur correspondante donnde par les auteurs: WEIMERgt al. (4} ont prdpar6 l'argon 37 par diff6rentes m6thodes mettant en jeu les r6actions nucl6aires 39K(d, ~), 3~Cl(f, 2n) et 37C1(p, n) et ils ont suivi pendant 7 p6riodes la d6croissance radioactive apr~s avoir introduit le gaz dans une chambre d'ionisafion. MISKEL et PERLMAN(5'6} ont obtenu l'argon 37 par la rdaction classique 4°Ca(n, ~) et ils ont effectu6 la mesure avec une chambre d'ionisation spdciale h grille pendant 45 jours et avec un compteur proporfionnel. ANDERSON et al. ~7) signalent une valeur de p6riode de 32 jours

393

Mesure de la pdriode de aTA Auteurs (ref. bibl[o) Pr'~sent iravai[

I-'-~--.I

(9} (S) C7)

--

I

(5)e?(6)

(4.)

I

32

]---I

I

I

33

34

I

35

Temps, jours

FIG. 3. P6riode 37A: Valeurs comparSes. TABLEAU 1 T (jours) 34,1 4- 0,3

Auteurs WEIMERP . K . KURBATOV J. D.

Annde Rdf~rence 1944

4

1952

5

1953

6

1953

7

POOL M. L.

35,0 4- 0,4

32,0

MISKELJ . A . PERLMAN M. L. PERLMANM . L . MISKEL J . A. ANDERSON C.E. WHEELER G. W. WATSON W. W.

34,30 4- 0,14 35,1 4- 0,1

KISER R.W. JOHNSTONW. H. STO~NNER R.W. SCHAEEEERO. A.

1959

8

1965

9

KATCOFF S.

ddterminde sur une seule p6riode, sans fournir l'erreur correspondante, mais le but de leur publication n'6tait pas pr6cisement la recherche de la pdriode. KISERet JOHNSTONtS) ont effectud leur mesure en compteur proportionnel par spectrom6trie SUE la raie K en choisissant la bande d'6nergie 0,75-5,2 keV: la d6croissance a ainsi 6td suivie pendant 2 p6riodes. Enfin STOENNER et al. (9) ont effectu6 une 6tude pouss6e de la p6rlode; l'argon 37 a dtd obtenu par r6action 4°Ca(n, 0¢) et la mesure effectude sur plusieurs compteurs fonctionnant en rdgime proportionnel A l'extrdmitd du plateau somme

correspondant aux raies K et L, pendant 5 pdriodes. La Fig. 3 montre comment se situent les unes par rapport aux autres les diffdrentes valeurs publiSes ainsi que notre mesure. Nos conditions opSratoires sont proches de celles de Stoenner et al.; notre valeur 35,06 40,18 jours confirme la p~riode de 35,1 4- 0,1 jours publide par ces auteurs et aussi cellc obtenue par Miskel et Perlman en 1952-1953 Seule la valeur 32 jours signaMe par Anderson et al. est bien ~loignde des autres ddterminations. REFERENCES 1. COLOMERJ. Banc de mesure de gaz actifs ~ deux compteurs proportionnels. Rapport CEA-R-3403 (1967). 2. COLOMER J . , CELIER H. et HUMBERT-DRoz C. Mesure de gaz radioactifs. Rapport CEA R 4394 (1973). 3. LEDERER M . C., HOLLANDER J . M. et PERLMAN I. Table of Isotopes (6th edn.). Wiley, New York (1967). 4. WEIMERP. K., KtmBATOVJ. D. et POOL M. L. Phys. Rev. 66, 209 (1944). 5. MISKELJ. A. et PERLMANM. L. Phys. Rev. 87, 543 (1952). 6. PERLMAN M. L. et MISKEL J . A. Phys. Rev. 91, 899 (1953). 7. ANDERSON C. E., WHEELER G. W. et WATSON W. W. Phys. Rev. 90, 606 (1953). 8. KISERR. W. et JOHNSTONW. H. J. Am. chem. Soc. 81, 1810 (1959). 9. STOm~ERR. W., SC~I~ER O. A. et KATCOFFS. Science 148, 1325 (1965).