Transmutation du cuivre par le carbone, l'oxygene et le neon

Nuclear Physics

2 (1956/57) 619-633;

TRANSMUTATION DU L’OXYGENE

North-Holland

Publishing

Co., Amsterdam

CUIVRE PAR LE CARBONE, ET LE NEON

H. ATTERLING Institut Nobel de Physique,

Stockholm

et J. BEYDON, Centre d’8tudes

M. CRUT t et J. OLKOWSKY NucUaaires de Saclay, Gif-sur-Yvette

ReGu le 28 septembre

1956

Abstract: Transmutations of Cu bombarded by C, 0 and Ne ions are studied. The results are summarized in the table and figures. Most reactions take place through fusion of the colliding nuclei.

Nous avons &udiC, au grand cyclotron i) de 1’Institut Nobel de Physique (Stockholm) la transmutation du cuivre nature1 par des ions carbone 12, oxygene 16 et neon 20. Les faisceaux de neon et d’oxygene Ctaient des faisceaux interieurs d’ions six fois charges, prksentant une distribution continue d’energie s’etendant (pour un rayon de 80 cm) jusqu’a 175 MeV dans le cas du neon et jusqu’a 140 MeV dans le cas de l’oxygene. Le faisceau interieur d’ions carbone Ctait constitue par des ions 4 fois charges dont l’energie varie jusqu’aux environs de 130 MeV (rayon de 90 cm). Les cibles Ctaient constituees par des feuilles de cuivre de 50 p d’epaisseur, dans lesquelles la plus grande partie des ions Ctait completement ralentie. Aprbs les irradiations, les principaux radioelements form& Ctaient identifies par extraction chimique et etude de leurs proprietes radio-actives: p&ode, emission /?, emission y, filiations Cventuelles. Les rendements relatifs etaient calcules apartir des activites mesurees. Les methodes d’identification, de mesure d’activite et de calcul des rendements etaient les mCmes que celles deja d&rites par ailleurs “). Les resultats sont rassembles dans le tableau 1; ils sont rapport& a 7SBr = 100 dans le cas de l’oxygene et du neon, et a 73Se = 100 dans le cas du carbone. Dans le cas de l’oxygene, les experiences ont et6 faites Q differents rayons moyens dans le cyclotron, de man&e a faire varier l’energie maximum des ions. Les rendements relatifs, en cible Cpaisse, ne semblent pas beau-

t Actuellement

d&achee

de 1’Institut

du Radium.

619

620

H. ATTERLING et

d.

modifies lorsque l’energie limite du spectre varie. Seul, le rendement relatif de 67Ga semble augmenter notablement lorsque l’energie maximum des ions augmente. On peut voir sur la fig. 1 une representation graphique des resultats inscrits dans le tableau 1. Verticalement, on trouve la nature chimique de 1’ClCmentobserve dans l’ordre des numeros atomiques coup

TABLEAU 1

,

Comparaison cu + ‘“0 J “-;$Rb rayon B 70 cn

/IIllllllllllllllllllll 2

80 30

40 15

20 10

5

6

Les astkisques indiquent que le coefficient K/p+ a 6th suppod 6ga.l B 2. Les crochets encadrent des valeurs pouvant &re entachks d’erreurs supkieures B 60 %. Les actkit& cherchkes et non observbes sont figurdes par < E.

relatives

TRANSMUTATION

DU

CUIVRE

PAR

LE

CARBONE

621

co1 61

62

63

64

65

66

67 60 69

70

71

72 73

74

75

76 77

70 79

Cu f “Ne Y

Sr Rb

n

Kr

Br Se As Ge

1201

Ga 2-l

=10=

cu 62

Rb

63 64 65 66 67 68 49 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 03 84 85

cu +‘60

Kr Br Se As Ge Ga Zn

m2m

cu

61

62

63 64

65

66 67

Les activitks

60

69

70 71 72 73 74 75 76 77

70

79

80

81

Fig. 1. Repr&entation des rbultats. cherchk et non observ6es sont figurkes par
822

H.

‘?t at.

ATTERLING

croissants; horizontalement, on trouve le nombre de masse. Les car& noirs figurent les 4sotopes de cuivre, les can-& hachurCs les

300

1

cu+%

200

:’

100

1 N 2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 100

1L

Cu+20Ne

50

2

1llil

4

100

cu+‘Oo 50.

1

1

2

4

Fig. 2. Rendements

6

relatifs,

I

8

1

IO

I

N 15

-

en fonction du nombre N de nuclkons Bmis, ramen& A %u.

noyaux d’addition correspondants. Les rendements sont reprksentk par les nombres situ& dans les car&s. Dans la &action Cu+mNe,

TRANSMUTATION

DU

CUIVRE

PAR

LE

CARBONE

623

nous avons cherche particulibrement la fraction yttrium pour laquelle nous n’avons observe que des activites negligeables. On peut constater que la plupart des nucleides observes correspondent A l’addition complete du noyau cible et du projectile, diminuee de quelques nucleons, en accord avec les resultats deja obtenus Q Saclay dans la transmutation du cuivre par l’azote et l’oxygene 2). Le mecanisme le plus frequent dans ces transmutations semble done Ctre la formation d’un noyau compose somme de tous les nucleons en presence, suivie de l’evaporation de quelques uns d’entre eux. Dans la fig. 2 ont CM represent&es les proportions relatives des principaux nucleides form& en fonction du nombre de nucleons Cmis, rapportees a s3Cu. On peut voir que les nucleides les plus abondants sont ceux qui correspondent a l’emission d’un petit nombre de nucleons. Dans le cas du neon, l’evaporation d’un nombre important de nucleons est relativement plus frequente, ce qui peut s’expliquer par la plus grande Cnergie apportee par les ions neon au noyau compose. Nous remercions l’equipe du cyclotron de Stockholm qui nous a facilite les irradiations ainsi que Mmes Cros, Gratot et Le Pape pour leur participation a ce travail. Nous sommes trb reconnaissants au Professeur Siegbahn pour la g&&reuse hospitalite offerte a trois d’entre nous A I’Institut Nobel de Physique.

RBfGrences 1) H. Atterling et G. Lindstram, Nature 169 (1962) 432 H. Atterling, Arkiv for Fysik, 7 (1964) 603 H. Atterling, Arkiv f6r Fysik, 11 (1966)103 (abstract) 2) J. Beydon, R. Chaminade, M. Crut, H. Faraggi, J. Olkowsky Nuclear Physics 2 (1956/57) 593

et A. Papineau,