Excitation de la résonance géante photonucléaire par réaction (d, γ) dans des noyaux légers, en particulier dans le bore 11 et l’oxygène 16

Laboratoire des Basses Énergies de la Faculté des Sciences de Strasbourg (Professeur D. Magnac-Valette) Département de Physique Corpusculaire du Centre de Recherches Nucléaires de Strasbourg (Directeur : P. Cüer), 2, rue du Lœss, Strasbourg-Cronenbourg (Bas-Rbin), France.

Résumé

Notre travail a porté sur l’étude de la capture radiative de deutérons dans des noyaux légers et dans la région d’énergie d’excitation de la résonance géante. Ce phénomène n’avait pu être mis en évidence dans des travaux antérieurs, mis à part un résultat concernant un noyau très léger.

Une première partie de notre travail a porté sur la construction et la mise au point d’un dispositif de mesure des sections efficaces des réactions (d, γ₀) répondant aux conditions expérimentales spéciales, en particulier les très faibles sections efficaces et les bruits de fond intenses. C’est en partie la réduction de ces derniers qui a permis les mesures des sections efficaces (d, γ₀).

Celles-ci ont porté sur les réactions ⁹Be (d, γ₀) ¹¹B et ¹⁴N (d, γ₀) ¹⁶O. Outre la section efficace absolue, nous avons pu mesurer les courbes d’excitation et des distributions angulaires.

Les résultats concernant la réaction ⁹Be (d, γ₀) ¹¹B peuvent s’expliquer par un mécanisme d’interaction directe en ce qui concerne la valeur absolue de la section efficace et la forme de la courbe d’excitation. La forme des distributions angulaires mesurées ne contredit pas cette hypothèse, mais leur légère asymétrie reste à expliquer.

L’étude de la réaction ¹⁴N (d, γ₀) ¹⁶O avait été entreprise en vue de vérffier la règle de sélection du spin isobarique dans un noyau léger. Nos résultats concernant cette réaction semblent en contradiction avec cette règle à certaines énergies d’excitation et nous avons donné les hypothèses qui peuvent être avancées pour expliquer ce fait. Il semble que l’oxygène 16 présente une situation assez particulière vers 22 MeV qui a pu être mise en évidence par nos résultats. Il est certain que des études d’un autre genre seront nécessaires pour clarifier nos connaissances sur l’oxygène 16 dans cette région d’énergie.

Abstract

Radiative capture of deuterons by some light nuclei in giant resonance energy region is described in our work. This type of phenomenon Was not studied previously except in the case of one very light nucleus.

The fírst part of our work was devoted to the building and operation of an apparatus designed for the measurement of (dγ₀) reactions in peculiar experimental conditions, especially with very low cross sections in a very strong background.

⁹Be (dγ₀) ¹¹B and ¹⁴N (dγ₀) ¹⁶O were chosen as typical reactions. Absolute cross section excitation curves and angular distributions were measured. Results of ⁹Be (dγ₀) ¹¹B may be explained by a direct interaction mechanism for absolute value of cross section as well as for the shape of excitation curve. Measured angular distributions are not in contradiction with this hypothesis but a low asymetry must still be explained.

Study of ¹⁴N (dγ₀) ¹⁶O was performed to verify isospin selection rule in a light nucleus. Our results appear to disagree with this rule in our excitation energy and we give here the hypothesis that may be advanced to explain this fact.

Oxygen 16 follows a very peculiar behaviour around 22 MeV as it is shown in our results.

Results from other types of reactions will be necessary to make the situation clear in this energy region.