pi-1 Nuclear Physics A170 (1971) 12-16; @ North-Holiand Publishing Co., Amsterdam

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F. JUNDT, E. ASLANIDES, B. FRIDE et A. GALLMANN

Laboratoire de Physique Nucltiaire et d’Knstrumentation Ncrclpaire, Strasbourg, France

Recu le 5 avril 1971

Abstract: The positon decay of 2sA1 has been investigated via the 24Mg (d, n) reaction at Ed = 4 MeV. The measured half-life r+ = 7.23 +0.02 s for the 2SAl decay, is in good agreement with the reported averagevalue. The measured branching of the transition feeding the 1611.5+0.2 keV third excited state of 2sMg, (0.84&0.07%), which implies togft = 4.32f0.04, is in good agree- ment with collective model predictions.

E RADIOACTIVITY ZSAl [from 24Mg (d, n)]; measured I$,, +, T,; deduced 18, log&. Enriched target.

1. Introduction

L’isotope “Al se d&int&g re p rincipalement par une transition superpermise vers le niveau fondamental (P = 3’) de “Mg et par une branche 8’ d’intensitt faible (~5 0.1%) vers “Mg (1.61 MeV) avec une p&iode de 7.23 s [rdf. ‘)I. Ce rapport d’embranchement est environ 10 fois plus faible que c&i prku dans le cadre du mod& de Nilsson ‘). Lors d’une r&ente Ctude de la r&action 24Mg (p, r), Makela et a/. “) ont mis en Cvidence un rapport d’embranchement de 0.9 ‘A, pour cette tran- sition.

Notre travail a dt& entrepris afin de faire un choix entre ces deux valeurs contra- dictoires, par 1’6tude d’une autre &action.

2. M&hodes exlkimentales et &&tats

L’isotope 25A1 a BtB produit par la rCaction 24Mg(d, n)25Al B Ed = 4 MeV.

13

Fig. 1. Spectre gamma retard6 obtenu en bombardant une cible de magn&ium, enrichie en 24Mg, par des deutons de 4 MeV. En dehors de la raie de 511 keV due aux rayonnements d’annihilation et la raie de 1611 keV attribue a la radioactivite de 25A1, on distingue les raies de tr&s faible intensitd. Les raies de 843 et 1013 keV sont dues a l’excitation de l’alumimum de l’ensemble experimental par des neutrons, produits pendant la coupure du faisceau sur l’obturateur en tantale. La raie de 1460 keV est due a la radioactivite ambiante (40K(EC)40Ar). La raie de 1778 keV est due a la radioactivite @- de 28A1 obtenu par les reactions 27Al(d, ~)~sAl et “‘Al(n, y)‘sAl sur l’aluminium de l’ensemble

experimental.

102 I I I I 60 60 100 120

TEMPS EN s

Fig. 2. Spectre de decroissance de l’intensite des rayonnements gamma de 511 keV (cercles pleins) et 1611 keV (cercles ouverts). Temps de mesure par canal:2 s. La courbe en trait plein represente la decroissance de l’intensite des rayonnements gamma de 511 keV apres soustraction d’un fond

linbaire.

14 F. JUNDT et al.

Des mesures de decroissance de l’intensite des rayonnements de 5 11 et 1611 keV

ont tte effecttrees en vue de leur attribution a la radioactivite /I’ de ‘“Al. Pour ces

mesures nous avons utilise un analyseur multicanaux fonctionnant en “multiCchelle”

et un systeme Clectronique permettant la programmation de la durte des cycles acti-

vation-mesure et la ttltcommande de la coupure du faisceau ‘).

La fig. 2 montre la courbe de decroissance de l’intensite des rayonnements y de

511 et 1611 keV, en fonction du temps. Un examen de toutes les activites pouvant

etre produites par le bombardement d’une feuille de 24Mg par des deutons de 4 MeV

indique qu’aucune interference genante avec la decroissance de 25A1 ne pouvait avoir

lieu: les ptriodes des autres isotopes produits, Ctant tres longues. La valeur de la

periode de ’ 5A1 T+ = 1.23 + 0.02 s, obtenue par une methode de moindres car& h

partir de la courbe de decroissance (fig. 2), est en excellent accord avec la moyenne

ponderee 7.23 kO.03 s rapportee dans la litterature ‘).

La courbe de decroissance de I’intensite des rayonnements gamma de 1611 keV a

CtC analyste d’une facon semblable, le meilleur accord est obtenu en ajustant cette

courbe a la superposition d’une decroissance exponentielle et d’un fond lineaire. La

periode de decroissance a ete trouvee Cgale a 7.3 f 0.2 s. Sur la base de cette valeur,

nous pouvons conclure que les rayonnements y de 1611 keV proviennent de la des-

excitation du troisibme niveau de 25Mg, aliment6 par la radioactivite de 25A1.

La comparaison des intensitts des raies 511 et 1611 keV dans les spectres gamma

retard&, nous a permis de determiner les rapports d’embranchement /?’ de 25A1 vers

le niveau fondamental et le niveau de 1611 keV. Consider-ant que le niveau de 1611

keV de 2 ‘Mg se d&excite a 100 % vers le niveau fondamental et en l’absence d’autres

branches p’ de 25A1 vers 25Mg, nous trouvons des rapports d’embranchement de

(99.16 kO.07) % et (0.84kO.07) % pour les branches p’ de 25A1 alimentant respec-

tivement le niveau fondamental et le niveau de 1611 keV de “Mg.

Nous avons Ctabli des limites superieures pour les rapports d’embranchement

d’eventuelles transitions p’ de 25A1 alimentant d’autres niveaux excites de 25Mg et

non observees dans le present travail. Pour ces limites, nous avons tenu compte des.

rapports d’embranchement gamma rapport& par Sowerby et al. “). L’ensemble de

nos resultats exptrimentaux, ainsi que les valeurs logft correspondantes, sont r&u-

mees dans le tableau 1.

TABLEAU 1

Rbultats obtenus pour la dksintbgration /I+ de * sAl(T3 = 7.23 ho.02 s)

E. WV)

=Mg IJT

Rapport d’embranchement 8’ en %

log ff

0 99.16&0.07 3.555*0.004 585 < 0.03 > 6.69 975 :: < 0.05 > 6.18

1611.5&0.2 0.84+0.07 4.32 *0.04 1960 Q’ < 0.12 > 4.72

=A1 15

Une mesure precise de l’energie d’excitation du troisieme niveau de “Mg a CtC effect& par la detection simultante du spectre gamma retard6 et de celui de sources de “*Tl et 207Bi, donnant lieu a des raies Ctalons d’tnergie voisine de la raie de 1611 keV. La fig. 3 montre la region dint&et d’un tel spectre. Nous avons obtenu par cette methode 1611.5+0.2 keV pour l’tnergie d’excitation du troisitme niveau de 25Mg, la correction du recul, Cgale a 0.05 keV, &ant negligeable.

*wPb(261L-O)" 1592.L6~0.10 1611.5f0.2

!

I 2850

NUMERO DU CANAL

Fig. 3. Region d’inttr@t du spectre de rayonnements gamma observe pour la mesure d’energie du troisieme niveau excite de 25 Mg. A gauche, une ligne etalon (pit de paire du rayonnement gamma de 2614.47kO.10 keV dans zo8Pb); a droite, la ligne due a la d&excitation du troisieme niveau excite de 25Mg vers le niveau fondamental. La dispersion en Bnergie est de 0.562 keV par canal.

3. Discussion

La valeur logft = 3.555 kO.004 trouvee pour la transition vers le niveau fondamen- tal correspond bien b celle d’une transition superpermise entre noyaux miroirs.

La valeur logft = 4.32kO.04, obtenue pour la transition vers le niveau a 1611 keV (J” = $‘) est en excellent accord avec celle calcult& dans le cadre du mod&e de Nilsson, (logfi = 4.38).

La limite inferieure logft > 6.18, pour la transition /?’ vers le niveau a 975 keV (J” = 3’) permise par les rbgles de selection sur les spins et parites, peut traduire un ralentissement dQ a un changement de bande de rotation.

Les limites de logff des transitions vers les autres niveaux ne permettent pas de tirer des conclusions quant a leur caractbre.

16 F. JUNDT et al.

L’tnergie 1611.5 +0.2 keV pour le troisieme niveau excitC de 25Mg, obtenue par nos mesures est en d&accord avec celle de Spilling et al. ‘), mais en bon accord avec celles de Jones et al. *), 1612.0+0.4 keV et Alburger and Wilkinson ‘), 1611.8kO.2 keV.

1) P. M. Endt et C. Van der Leun, Nucl. Phys. A105 (1967) 1 2) S. G. Nilsson, Mat. Fys. Medd. Dan. Vid. Selsk. 29 (1955) No. 16 3) L. Makela, P. B. Dwordin and A. E. Litherland, Bull. Am. Phys. Sot. 14 (1969) 550 4) A. Gallmann, F. Jundt, E. Aslanides and D. E. Alburger, Phys. Rev. 179 (1969) 931 5) A. Gallmann, G. Frick, E. K. Warburton, D. E. Alburger and S. Hechtl, Phys. Rev. 163 (1967)

1190 6) B. D. Sowerby, D. M. Sheppard and W. C. Olsen, Nucl. Phys. A135 (1969) 177 7) P. Spilling, H. Gruppelaer and A. M. F. Op den Kamp, Nucl. Phys. A102 (1967) 209 8) A. D. W. Jones, J. A. Becker, R. E. McDonald and A. R. Poletti, Phys. Rev. Cl (1970) 1000 9) D. E. Alburger and D. H. Wilkinson, Phys. Rev. C3 (1971) 1957