Niveaux de 171Yb obtenus par désintégration de 171Lu

hkiear

Physics A138 (1969) 33-48;

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NIVEAUX DE I’lYb OBTENUS

PAR D&3INTEGRATION

DE I’lLu

D. BARNEOUD, J. BOUTBT, J. GIZON et J. VALENTIN hst~tut des Sciences Na&aires, 3&Grenoble, France Recu le 23 juillet Abstract: The energy “%Lu by means of the levels are particle Nilsson

E

1969

levels of “‘Yb have been studied from the electron capture decay of 8.3 d of GefLi) detectors, and gamma-gamma coincidence techniques. Properties discussed in terms of the Bohr and Mottelson unified model and the singiemodel.

RADIOACTIVITY I’lLu [from “‘Lu@, 5n) 171Hf --f 171Lu]; measured E Z Z w-coin; 7’ .Y’ ==I deduced log fi. “lYb deduced levels, J, n, cc, y-multipolarity. Si and Ge(LI) detectors, mass-separated sources.

1. Introduction

L’6tude de la disintegration de 171Lu a ii6 e&reprise en 1957 par Mihelich et af. ‘) puis compl&e par Ies mdmes auteurs “) en 1959 et en 1960 [r&f. “)I. Ces travaux reposent uniquement sur la dhtermination des electrons de conversion au moyen de spectrographes B aimants permanents. A cause du manque de sensibiliti: des plaques photographiques, les intensites relatives des raies de grande Bnergie sont don&es avec trop peu de prCcision pour qu’on puisse connaEtre avec certitude les ordres multipolaires des transitions. En 1960, par des expkriences de coincidences y-y au moyen de cristaux NaI(Tl), Wilson et Pool “) btablirent un schbma des niveaux de I’lYb en assez bon accord avec celui p&sent& par Mihelich et al. En 1966, Kaye “) &udia 5 nouveau les &ectrons de conversion ri l’aide du spectrom&e n,‘2 sans fer de Chalk-River. Les valeurs des intensitb des raies sont don&es avec une erreur relative maximum de 5 %, ce qui conduit & une t&s notable amklioration sur les travaux anterieurs. ParallBlement, Kaye Ctudia les rayonnements y au moyen d’un dktecteur solide Ge(Li) de 1 cm3 de volume, ayant une rQolution de 4 keV &740 keV. En 1967, Balalayev et al. “) utilisant Cgalement un detecteur solide, don&rent les cfnergies et les intensitbs de 20 rayonnements y accompagnant la d&integration de 171Lu. Sur ces 20 rayonnements, 8 n’avaient pas CtBvus par Kaye et, inversement, le rayonnement de 195 keV observe par Kaye a la fois &I’aide du spectrom&tre sans fer, et grace & la jonction Ge(Li) n’est pas mention& par Balalayev. 33

Cette divergence de r&s&tats incite B reprendre l’&ude du spectre y_ En vutre, on que se& Wilson et Pool “) ant tent& d’examiner les co?ncidences y-y et ce, au moyen de cristaux NaI(TI). II par& done utile d’gtudier Ies coincidences y-y au moyezl de ditecteurs solides Ge(Li). a vu

2. Prbparationdes mums Par irradiation de Iuthtium par des protons de 50 MeV au synchrocyclotron d’Orsay, on obtient ~r~f~r~nt~eI~~mentla r&action (p, Sn) formant du l’lHf de p&ode X2.4+0.3 h f&f. ‘)I. Afin d’&niner les traces des isotopes voisins, l’activit6 a 6th s&par&eau moyen drt s&arateur A doubk d&e&on rna~u~t~q~e d”Ursay “1. Grke si de tel’les sources, on a pu e~~e~re~~re Etude de fa d~~ut~~at~o~ “) ’ 71EIf -+ ” ‘Lu, La p&ode ’ “> de 171Lu &ant &gale si 8.3 d, on peut 6tudier 1std~s~nt~~ra~o~ 171L~ -, “IYb quelques jours apr&s l’irradiation sans &re g&6 par I’activiM du parent. 3. Appareillage 3.1. D&TEmURS

AU GERMANIUM

Trvis jonctions Ge(Li) fabriqubs au laboratoire ont 6th utilis&s, L’une, plane, de 4.2 mm de zone intrins&que, de I .5 cm2 de surface a servi ihenregistrer les spectres de basse hergie. Sa r&&&on est de 1.5 keV & 100 keV. Les rayonnements de haste hergie or& 4th mesur&s au moyen de deux jv~~tiv~s coaxiafes ayant des volumes utifes de 12 et 35 cm3 et, ~pe~~~erne~t, des r~o~tiv~s de 33 keV h 662 keV et de X5 keV h 1.17 Xv&V_ Dans to&es nvs exp&iences, wus arians utifisf: des pr~~pli~~t~~s B bas bruit de fond Tesmelec TX. 130 et des ampiificateurs fin&&es T.C. 200. L’e’ensembledes informations a 8th stock6 sur les blocs m&moires & 4096-canaux BM96 ou % 4000canaux SA44. 3.2. APPAREfL POLAIRW

SERVANT ii LA DltiTERMINATION DIRECTB DES ORDRES MULTE-

Par enregi~treme~ts simnftan& du spectre d’&lectrons avec d&ecteur au silicium et du spectre y avec jvnctivn au germanium oa a pu cor%r&Ier les vrdres rnultj~o~a~res de 8 ~ausjt~o~s &abk par Kaye et d~t~~~uer les rn~t~~o~ar~t~s ~~~o~nues de 8 au&es ra~~nnerne~t~~ La jonction au ge~a~~~rn employ&e est b d&ecteur de type coaxial. de 12 ems. Le d&ecteur d’&ectrons est une jonction au silicium B barribre de surface et de prvfvndeur dberth de 1000 pm. L’appareil, son titalvnnage et ses performances sent dCcrits par ailIeurs I’)* 3.3. CO~NCIDENCE$ 1;es cofncidences out 6th mesurh en analys bi-dimensionnelle, utilisant le syst&me de detection ~r~cedemmeut d&it (sect. 3.1), une prise de temps par d&e&ion de passage & z&o, ~~guiIIe~ fnterteclmique A.P, 29. La s&le&vn a hi: faite sur les

NIVEAUX

35

DE I’%

pits de grande Bnergie detect& par la jonction coaxiale de 35 cm’. Le spectre a ette analyse au moyen de la jonction plane. 4. Rhltats

exphhentanx

4.1. SPECTRES y

Les figs. 1 et 3 montrent des spectres y obtenus au moyen de l’tquipement decrit en sect. 3.1.

30’

I

200

I

250

I

MO

,

350

,

400

,

450

,

500

,

550

Fig. 1. Spectre y de basses hergies

I

ml

I

700

I

800

900

two

Ca-

obtenu avec jonction plane Ge(Li).

Les courbes d’efficacite de ces detecteurs ont BtCttablies en utilisant les principaux rayonnements y de 6oCo, 88Y, lz4Sb, 1311,18’Ta, ‘07Bi... La non lintarite du convertisseur a CtCcorrigee grace a la technique de Black et Heath “). Les energies sont alors connues avec une precision de & 150 eV. Les valeurs des energies des rayonnements y sont presentees dans le tableau 1. Elles sont comparees a celles de Kaye 5), de Harmatz ‘) et de Balalayev “). On peut remarquer qu’a partir de 700 keV, les tnergies don&es par Harmatz sont systtmatiquement trop BlevCes. Les intensites des rayonnements y sont grouptes dans le tableau 2. Ici tgalement,

36

D. BARNEOUD et d. TABLEAU 1 Energies P&sent

travail

Kaye

s,

Balalayev

y 6,

Karma&

2,

Harmatz

3,

9.150 19.384

19.3

27.126

27.0

19.3 27.0

46.516

46.45

46.45

55.679 66.718

55.65 66.7

72.375 75.872

72.3

75.87 85.59

85.59

75.9 85.5

91.36

91.39

91.3

85.5 91.3

103.9 109.27

109.27

109.2

109.2

132.27

132.26

66.72 72.39

55.65 66.67 72.3 75.9

122.2 132.2 141.3 142.6 154.6

154.7 163.83

155

154.6

154.6 163.8

163.8

170.80

170.6

170.6

194.9 499.0

183.2 195.0 499.1

195.0

163.80

163

194.88 499

517.7

511.7

518

627.4

627.9

627

518.2

518.2 627.4

627.4

631.2 667.6

667.3

668

668.2

668.2

689.45

689.3

690

690.0

712.64 727.1

712.6

713

690.0 713.6

739.82

739.7

740

740.9

767.7

767.5

769

768.5

740.9 168.5

780.6

780.6

781

782.0

795

782.0 786.0 795.1

793.46 825.8

713.6

839.8

840.0

827 841

827.3 841.6

827.3 841.6

852.75 902.0

853.0

854

854.4

854.4

948.6

926 950 987

1093.9 1210.2 1282.2

1208 1283

les valeurs trouvhes sont comparhes 21celles don&es par Kaye et par Balalayev. 11ne nous a pas Cti: possible de retrouver les y de 926 et 987 keV indiquts par Balalayev et al. Par contre nous avons mis en Evidence des y de 727.1-902.0-948.6 et 1093.9 qui n’ont pas BtCmention&s par ces auteurs. Mais nous sommes en accord avec eux

37

NIVEAUX DE l’%‘b TABLEAU 2

Intensitb Energie G=V) 66.72 72.39 75.87 85.59 91.36 103.9 109.27 132.27 154.6 163.8 170.8 194.9 499.0 517.7 427.4 631.2 667.6 689.4 712.6 727.1 739.8 767.7 780.6 793.4 825.8 839.8 852.7 902.0 948.6 1093.9 1210.2 1282-2

y: (1,740 = 100)

P&sent travail

Kaye 3,

4.43 3.6 10.9 1.93

5.2 3.9 14.5 2.2 0.87

0.80 0.14 1.11 0.03 0.07 0.47 0.09 0.30 0.19 0.80 1.82 -0.2 22.05 4.97 2.62 -0.15 100 1,56 9.12 0.16 0.31 6.73 5.24 0.35 0.17 0.2 0.15 0.73

Balalayev 6,

1.42 0.22 0.48

0.20 0.70

0.22 0.16 0.93

22.2 4.7 2.2

22.5 4.6 2.3

1.53 9.2

100 1.44 8.7

6.55 5.4

0.21 0.37 6.4 5.2

100

0.24 0.12 0,73

quant ii I’existence des y de 499,793,827,948,1208 et 1282 keV non trouvCs par Kaye. Dans les basses Energies, qui n’ont pas 6th 6tudiQs par Balalayev, l’accord entre nos valeurs et celles de Kaye est t&s bon quoique nos intensith soient 1Cghrement infkrieures. De plus, nous avons mis en Evidence deux faibles ra~~llnements y: 103.9 et 170.8 keV qui n’ont pas CstBvus par cet auteur. Les tabbs 1 et 2 mentionnent I’existence d’un y de 631.2 keV. Ce y a &tBobtenu par

38

D. BARNEOUD

et al.

decomposition du photon de 627.4 keV et son intensite est de l’ordre du #me de celle du y de 627.4 keV (voir fig. 2). Ce rayonnement Ctait presuppose par LGbner ’ “) a partir de calculs de probabilites de transition. Mention speciale doit dtre faite au sujet du y de 1093.9 keV. Kaye l’avait observe, mais I’avait attribue a une contamination de l”Lu qui a une ptriode voisine (6.7 jours). De fait, il existe un y intense de 1095.3 keV dans la d&integration de 172Lu Btudiee par Moroz et al. 14) au moyen d’un detecteur Ge(Li). Mais dans toutes nos experiences, a partir de sources differentes, le rapport des intensites des y de 740 et

I 430

I

440

Fig. 2. Mise en evidence

I

I

410

460

des deux rayonnements

Canal

y de 627.4 et 631.2 keV.

1093 keV est 6gal a 500. De plus, le y intense de 181.4 keV appartenant lui aussi a la d&integration de 172Lu n’apparait pas dans nos spectres. Enfin, huit semaines apres I’irradiation, le spectre y a BtCpris a nouveau. Etant donne que les sources partaient de l’hafnium, si la contamination Ctait due A 172Lu (en Cquilibre avec 172Hf ayant une ptriode de 5 am), le rapport 1,740/1,1093 aurait Ctt de l’ordre de 2, ce qui n’a pas CtCobserve. La mCme raisonnement peut &tre tenu pour le y de 902.0 keV que Balalayev a attribue A une contamination de 172Lu. 4.2. DgTERMINATION

DES ORDRES

MULTIPOLAIRES

Les ordres multipolaires ont 6te determines dune part en utilisant les valeurs des intensites des raies des electrons de conversion don&es par Kaye et les valeurs de nos intensites y. Les resultats sont group& dans le tableau 3. D’autre part, au moyen de l’appareillage decrit en sect. 3.2, on a identifie les ordres multipolaires de certaines transitions. La fig. 3 montre les spectres partiels d’electrons

NIVEAUX

-1

"lyb

DE

39

, I

Y

IO2

400

600 I

600 I

500

I

800

I

1000

CANAUX

Fig. 3. Spectres obtenus au moyen de l’appareil d&it en sect. 3.2. En haut le spectre d%lectrons, en bas spectre des rayonnements y.

O&es Energie (keV) 72.4 75.8 85.6 91.3 109.3 132.3 154.7 194-P 517.7 667.6 689.4 712.6 767.7 780.6 839.8 852.8

TARLBAU 3 obtenus par comparaison des &lectrons de Kaye aver Ies intersilks y (Normaiisation sur tzx74O)

multipolaires

crK thkrique

w expLjrimenta1

E2

El

7.0 f 0.8 1.9 & 0.2 5.1 k 0.6 4.3 + 0.4 2.1 jl 0.3 2.0 $I 0.5 0.9 & a2 If.21 Ito. 2.5 -+ 10-2 2.9 jl 0.3x1W3 3.1 & 0,4~10-~ 7.8 f l.Ox1O-3 9.5 f 1 x10-” 1.9 f 0.2x10-3 8.8 f 1.0x10-3 1.8 zfr O.~XIO-~

Ml

1.7 1.6 1.35 1.2 0.85 0.5 0.35 0.18 1.25 x 10-~

2.2 I.6 0.82 0.42 3.0 x10-2

6.2 x10-* 5.3 x10-3

1.48 x lo-’ 1.2 x10-2

4.4 x10-3 0.5 x10-9

P+4 x1o-3 1.6 x10-3

7.5 4.7

3.9

2.8~10-~ 2.7~10-~

2.ox1o-3

4 aux r&&ah

Ordre multipolaire E2+Ml(= 90 % E2) EC? Ml ou ELZ+Ml Ml ou EZ+Ml E2 ou E2I_Ml Ml ou E2+Ml Ml 5x1 E2+Ml E2 ou E2+-Ml E2+Ml El El EZ+Ml E2+M1 El E2+Ml Ml ou E2+Ml

TABLEAU

Comparaison

667.6 689.4 712.6 739.8 767.7 780.6 839.8 852.8

2.91 ho.28 3.22f0.35 9.18&0.93 2.3OkO.13 9.65 + 1.03 1.85&0.25 9.0741.30 1.741tO.28

pdouvelles rn~tip~~~~t~

El El(98.6; 0.9 %)+M2 E2(65.3+10.8 %)-l-Ml El Ml(65 Ml(

ds

fl5 >

tramitions

to3 cc& ZV) 499.0 617.7 627.4 902.0 948.6 1093.9 1210.2 I 282.2

34.7f8.0 27.5&5.5 12.9*2.2 8.9k2.5 6.7f2.0 3.9+1*3 SC 1.4 < 1.0

%)-i- E2 El

68

de

%)-t~2 El

de Kaye 5f

2.83 ho.37 2.57kO.46 7.2 ztl.4 2.2OztO.26 9.4 11.7 1.68f0.33 8.5 11.3 1.88zkO.30

E2(

> 75 %)+Ml El Ml(62123 %)+E2 El M1(80&20 %)+E2 El

TABLRAU li obtermes au moyen de I’appareil d&it

13rYb

M~tipo~ar~t~

IO3 as ~~fique EI

E2

5.2 4.8 3.2 1.55 1.4 1.1 0.9 0.8

14 13 8.4 3.8 3.4 2.55 2.1 1.85

etr sect, 3.2

Ml 35.5 32 19.7 8.0 7.0 4.75 3.8 3.3

Ml( > 60%)-k IF2 Ml( > 50 %)+ E2 E2(60f20 %)+Ml Ml( > 60 %)+ IQ Ml( > 35 %)+ ID Ml +I?2 El Bl

41

NIVEAIJXDE "%b

et de rayonnements y obtenus respectivement par la jonction Si et le dCtecteur Ge(Li). Le tableau 4 compare les rhultats ainsi obtenus aux valeurs des @K&ablies par Kaye. On peut constater qu’il y a accord entre les valeurs communes aux tableaux 3 et 4. Le tableau 5 prtsente les 8 multipolarit& inconnues qui ont Btc!dCterminCes. Mention sphiale doit Ctre faite pour le cas des transitions de 1210 et 1282 keV. Seule une nature dipolaire Clectrique peut expliquer les faibles intensites observees sur les raies K, ainsi que le montre la fig. 4.

Fig. 4. IntensitB

tlhriques

de la raie K de ia transition de 1282 keV pour les natures El, E2 et Ml.

4.3. COl[NCIDENCES Les rCsultats des Ctudes de coincidences sont group& dans le tableau 6. Les transitions de 1210 et 1282 keV sont si faibles qu’aucun Aultat n’a pu Btre obtenu par des coihcidences utilisant deux detecteurs au germanium. Vu qu’il existe entre ces deux transitions une diff&ence de 72 keV, la sClection a BttSfaite sur le y de 72 keV au moyen d’un dCtecteur Ge(Li), Le spectre analyse Btait donnt! par un cristal NaI(T1). Le y de 1210 keV apparait effectivement en cojincidence avec la transition de 72 keV. TABLEAU

Rhultats

627.4 667.6 689.4 712.6 739.8 767.7 780.6 793.4 825.8 839.8 852.7 1210.2 F : forte

72.4

85.6

non F F non non F F non

F non non non f non non non

non non non

non non non non

F f : faible

6

des etudes de coincidences

91.3

109.3

132.3

non

Lf. non

non non non non non non non non non non

non non non l3Oll non non non

non

non

non F non non non non. non non non non. non

llOfi non non non non non non IlOll non non

t.f. : trb faible

154.6

F non

t.f. t.f.

163.8

170.8

non non F non non

non non non non non non non non non ? non non

non non F non t.f. t.f. non

non : pas de co&xidence.

194.9 Lf. non non non non non non non non non non non

42

D. BARNEOUD

f?t cd.

5. Sclhna de niveaux A l’aide de ces resultats, le schema des niveaux de “rYb a pu &tre etabli (fig. 5). Now avons retrouve les niveaux prbenttss par Kaye, mais en outre il existe des niveaux supplementaires: (t- a 246.6 keV, “ii”- a 449.3 keV, 3- ou SW a 1377.4 keV et un niveau de parite z- a 1024.3 keV.

75,9 bb,’

Fig. 5. SchBma de niveaux de 171Yb. Les traits en pointilk% indiquent les transitions qui n’oot et6 observ6e.s dans les spectres directs, mais qui out et6 mises en 6vidence par coilncidences.

pas

Le niveau de 246.6 keV a ettc mis en evidence par Palms ’ “) au moyen d’experiences d’excitation coulombienne avec des ions oxygtne et par Burke et af. 16) par des reactions (d, t) sur l’lYb qui ont Bgalement fait apparaitre le niveau de 449 keV. 6. Population et logft A partir de ce schema de niveaux, on peut &ablir les populations directes des diff&rents niveaux. Le tableau 7 donne le pourcentage ~alimentation des 7 niveaux directement peuples. Ceci permet de calculer les valeurs des logft qui sont groupees

NIVEAUX

DE

43

"'Yb

darts la derniere colonne du tableau 7. On peut remarquer que toutes les vakurs des logft sont comprises entre 7.0 et 9.0. TABLEAU7 Alimentations Energie du niveau

et log&

Population

(kev)

logft

en%

208.0

3.6

8.7

317.3

1.6

9.0

835.3

60.0

7.0

935.1

4.0

8.0

948.1

10.0

7.8

1024.3

0.2

8.9

1377.5

0.5

7.9

7. Discussion des rbltats 7.1. BANDE

DE ROTATION

4- [521]

Par la methode des jets atomiques, Ekstrtim et al. “) ont montrd que le spin du niveau fondamental etait +-. Or, d’apres Nilsson l’), l’etat &- [521] est attendu pour le 1Oltsme neutron. Les niveaux h, 3,s et f de cette bande de rotation ont respectivement pour energies: 66.7-75.9-230.5-246.6 ce qui correspond a un parametre d’inertie de 12.03 keV et a une valeur du paramkre de decouplage de 0.84, en accord avec les determinations theoriques “). Dans cette bande de rotation, la transition de 163.8 keV reunirait le niveau $- au niveau 3-. Mais, ainsi qu’on le verra dans la sect. 7.3, la transition E2 de 163.8 keV pourrait Cgalement dtpeupler le niveau q* de la bande de rotation $‘[633] vers son &at fondamental. D’apres des etudes de coincidences, nous pensons que ce rayonnement est double, et qu’il appartient aux deux bandes de rotation. Ce fait est egalement confirme par le calcul des rapports des probabilites reduites de transitions quadrupolaires Bectriques. ThCoriquement, en effet, B(E2 - 1~4.6)/~(E2- 163.8) = 0.09 ce qui entraine que l’intensite du rayonnement de 163.8 keV dans cette bande soit deux fois trop grand. D’apres les bilans d’intensitk de Kaye “) le niveau de 66 keV se trouve deficitaire. 11semble &range que ce niveau $- soit aliment6 directement par capture a partir du niveau fondamental s’ [404] du parent. Utilisant le spectrographe sans fer a double focalisation de 42 cm de diambtre avec post-acceleration de 2 kV et une fenetre de formvar de 12 pg/cm’, a transmission totale a partir de 7 keV, nous avons observe les raies N de la transition de 9.2 keV, (les raies M sont melees aux electrons Auger L). Le groupe N de 9 keV a une intensite qui est de l’ordre du tiers de l’intensite de la raie Li de la transition de 19.3 keV. Ceci permet de conclure que le bilan d’intensite est respect& et qu’il n’y a pas lieu d’envisager la population directe du niveau de 66.7 keV.

44

D. BARNEOUD

et id.

7.2. BANDE DE ROTATION %-[512]

Le niveau de 122.4 keV doit avoir le spin $-. Or, l’etat $- [512] est trouve comme &at fondamental de 173Yb et a 194.4 keV dans 16’Yb. Le niveau de 208.0 keV est le niveau de rotation $- et celui de 317.3 keV est le niveau $- de rotation reposant SW

Fig. 6. Variation du param&re d’inertie en fonction de I pour la bande de rotation i-[512]..

1

40

I

I

50

60

I

70 Canal

Fig. 7. Spectre de coincidences y 85 keV - y basses energies.

le t- [512]. D’apres la valeur de la transition j$- + t-(85.59 keV), le parambtre d’inertie h2/23 a pour valeur 12.29 keV. Le mCme paramttre d’inertie calculi a partir de la transition e- + s-(109.27 keV) est Bgal a 12.15 keV. La fig. 6 montre les courbes obtenues en portant h2/29 en fonction de I, d’apres la systematique de Stephens 20) dans les cas 16’Yb et 171Yb. En interpolant, on trouve que la transition

NIVEAUX

y-

+

$-

de

rotation

doit avoir

DE

"%'b

un parametre

45

d’inertie

h2/2$

= 12 keV, ce qui

entraine pour la transition q+ 3- une Cnergie de 132 keV. 11y a tout lieu de penser que le y de 132.2 keV qui est en coincidence avec les y de 85 et 109 keV (fig. 7), joue ce role, conduisant ainsi A un niveau de 449.3 keV. Celui-ci est aliment6 a partir du niveau $- de 948.1 keV par la transition de 499 keV. Les intensites des transitions de 132.2 et 499 keV sont d’ailleurs du m&me ordre de grandeur. 11 doit exister une tres faible transition de 241.6 keV quadrupolaire electrique, mais elle n’a pas tte observte. L’etude des coincidences avec le rayonnement y de 627 keV en analyse bi-dimensionnelle manifeste un resultat interessant: on sait qu’il existe deux y voisins en Bnergie: 627.4 et 631.2 keV dont les intensitts respectives sont Bgales a 1.8 et 0.2 (tableau

(b)

L

50

60

70 Conol

Fig. 8. a) Coihcidences obtenues sur le y de 627 keV (cf. fig. 2). b) Coincidences placant 16ghement la Porte vers le 631 keV.

obtenues en d&

2). On constate que le y de 627 keV est en comcidence avec le y de 85 keV, alors que le y de 631 keV est en coincidence avec les deux rayonnements de 85 et 109 keV, ainsi qu’on peut le remarquer sur la fig. 8. Ce fait confirme en m&me temps et le e- de rotation de la bande 3- [512] et le niveau sit& a 948.1 keV. 11 y a lieu de noter que le niveau de 122 keV a une vie moyenne I’) de 265 ns ce qui explique que les photons de 66 et 75 keV n’apparaissent pas dans l’etude des coincidences. 7.3. BANDE

DE ROTATION

$+[6331

Le niveau de 95.2 keV doit avoir le spin 3’ attendu d’aprbs l’orbite 3’[633] de Nilsson pour le 99tme neutron. Cet &at est d’ailleurs le fondamental de 16’Yb. Ce niveau est relic, par une transition dipolaire Clectrique de 19 keV au niveau de 75.9 keV, lequel est un niveau I = 3-, K = +-. La vie moyenne de 5 ms trouvee par RadeK. loff et al. 21) con fi rme cette double interdiction

La valeur du paramt?tre d’inertie pour cette connation est notabfement plus faible que dans toutes les con~g~~atio~s voisines (7.87 keV daus “‘Yb; 8.77 keV dans 16?Er). Ceci conduit. S admettre t’existence d’un niveau de rotation e* ayant une Bnergie de 167.5 keV. Le param&tre d”inertie aurait dans ces conditions la valeur 8.04 keV. La transition de 91.3 keV relie le niveau y’ de rotation au niveau 4’. On remarque que lavaleur de r2’/2# craEt en m$me temps que I, ce qui est en contradiction avec la r&e g&&ale, mais ce qui est constate ’ “) dans toutes les bandes construites sur l’&at ~~~~~que $‘[633], La shquence anisi trouv& est en accard avec celle d&err&n&e par r&action (d, pf par Burke ef al. I’)1 mais ne correspond pas au spectre doEn& par Kaye “> et la table des isotopes 2”) qui placent le cross-over de 163.8 keV

dam la bande de rotation 9’ [521]. La coincidence obtenue SW lo y de 689.8 keV, moatre bien (fig. 9) que la transition de 163 keV est effectivement reliQ &la bande de rotation _2’[633]. On peut d’ailleurs constater que le rapport 1,91/J,163 n’a pas la rngrne valeur pour le spectre de c&acidence et pour le spectre direct, ah-s que seul fe y de 689.4 keV now-r& les deux transitions. On retrouve bien la m&me conclusion que dans la sect. 7.1, & savoir que, B peu pr&s 50 % de la ~ra~sjt~on de 163.8 keV apparGent ;i la bande f’ 16333 et SO% B la bande +- [52t f_

Des Etudes de coi’ncidences sur fe photon tr&s intense de 739.8 keV, if ressort que ce rayonnement y n’est en coi’ncidence wee aucun y. Ceci, joint au fait que le y de 667.6 keV n’est en cohcidence qu’avec le rayannement de 72 keV, am&e B situer un niveau d”bnergie & 835.1 keV. Comme il s”agit de transitions dipolaires hlectriques ce niveau a la parite 7~~.D’autre part, 1~sy de 518, 627 et 712 keV tous trois (E2+ Ml) partent de ce niveau et about&sent aux niveaux $, 3 et 4 de la bande +- [5123. On peut done affrmer sans ambigu’ite que le spin de ce niveau est $-. Trois tra~s~~~o~sEl issues du niveau de 948.f keV abo~t~ssent aux niveaux 3.,-$et qdeta ba~dederotat~on~~~6?3~.

NIWAUX

DE

“‘Yb

47

De meme les transitions de 825, 631 et 409 aboutissent res~tivement aux niveaux 3,$ et 9 de la bande de rotation s- [512]. II y a d’aifleurs lieu de penser qu’un rayonnement de 740.1 keV part du niveau de 948 keV pour aboutir au niveau de 208 keV. Mais attendu qu’il differe en energie de 200 eV du t&s intense y de 739.8 keV, il est impossible de le mettre en evidence experimentalement, Toutefois, le fait qu’on aperCoive sur les courbes de coincidences un y t&s faible de 85 keV permet de conclure que cette corncidence est due, non au rayonnement tres intense de 738.9 keV, mais ii la contribution du y de 740.1 keV reunissant le niveau f- de 948.1 keV au niveau 3’ de 208.0 keV. Toutes ces considerations obligent a imposer au niveau de 948.1 keV le spin $-. On peut, ~videmment penser qu’il s’agit de la con~guration 3- [514] et de son premier &at de rotation. La valeur du param&tre d’inertie correspond a celle de eette ~on~guration (la transition $- + $- dans l’?Hf a pour energie 112.97 keV, valeur exactement egale h celle trouv& dans notre cas). 7.5. NIVEAU

DE 935.1 keV

Le y de 767.7 keV n’est en comcidence qu’avec le y de 72 keV: ceci conduit a un niveau de 935.1 keV confirm& par des considerations arithmetiques: 839.8 $95.2 = 935.1 = 208.0+727.1 keV, Ce niveau 21la parit&et le spin a pour valeur 3’ ou 4’. Dans le cas oh le niveau de 935 keV a le spin $* le rapport theorique des probabilit&s reduites de transitions E2: ~~~:839)~~~E~:767) aurait pour valeur 2.02. Si ce niveau a le spin $“, c-erapport theorique est egal ii 2.2.11 est done impossible de trancher le probleme de cette man&e. L’examen de la valeur 8.0 du log ff n’est pas d’un grand secours: ceci tendrait a exiger un ~ha~gement de par&& Mais si l’on compare la disintegration de 17fLu 51.la d&integration de 177Ta, on constate la msme anomalie. Le niveau fondamental de l”Ta a egalement la configuration 3’ [404] et le niveau 4’ [624] est peuple par une transition B ayant un logft egal A 8.2 [ref. ““)I. On peut done estimer qu’on retrouve la m&me orbite de Nilsson 3’ [624]. 7.6 NIVEAU

A 1377 keV

On a vu (sect. 4.3) que le rayonnement dipolaire Bectrique de 1210 keV etait en coincidence avec le y de 72 keV. Comme il existe entre les deux y de 1282 et 1210 keV une difference de 72 keV, on est conduit %postuler un niveau a 1317.5 keV, niveau ayant la parife 1~~.D’autre part, les cdincidences avec les pits de 689 et 780 keV font app~a~tre un y de l’ordre de 430 keV, qui n’a pas et& observe dans le spectre direct. Peut Ctre s’agit-il du faible rayonnement de 434 keV observe par Tendow ‘“). Cette transition pourrait relier le niveau de 1377.5 keV au niveau 4- de 948.1 keV. 7.7. NIVEAU

DE 1024.3 kev

La forte cofncidence du y de 793 keV avec les transitions de I54 et 163 keV conduit h un niveau ayant une energie de 1024.3 keV confirm& par des considerations arithmdtiques (902-l- 122 = 1024 = 948 + 76). Puisque les transitions de 902 et 948 keV

sent (N1 +E2), ie niveau de 1024.3 keV a une paritt ?I-. Ce niveau a Ct&observ& mais non. ident%& par Burke et ai, I6 >. D’apr&s Ie tableau 6, on peut eonstater que les deux ~ayonnements de 839 et 853 keV sont en faible edincidence aver Les transitions de 154 et 163 keV. En fait, on peut mCme dire yue la coi’ncidence r&v&ieun pie d’dnergie infkrieure &839 keV ( R 837 keV). C’est uniquemcnt sur ces resultats experimentaux que nous avons emis l’id6e d’un niveau B 1083 keV. I1 s’agit peutdtre de l’&at fondamental et du premier niveau de rotation d’un itat 3-, cette interprbtation ayant pour appui la valeur de 12 keV du parambtre d’inertie. Mais on devrait observer une transition de 1024 keV, vers Je niveau fondam~nta~.

Toutes fes transitions trouv&s, fr f’exception de celfe de 1093.9 keV ont et6 @a&es dans Ie scMma de niveaux pr6sent& en tenant compte des r&ultats des etudes de coincidences. On peut done lui accorder un certain crtidit. En particulier, les etudes de coincidences ont permis de trancher les d&accords qui existaient entre diff&ents auteurs.

I) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14)

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