RADIOACTIVITES EXOTIQUES, Emission de clusters
- En 1984, 2 physiciens anglais publiaient leur découverte
d'un nouveau type de radioactivité
dans les noyaux lourds de la région du radium. Depuis cette
expérience, ce phénomène très rare
(probabilité <10-10 par rapport à
l'émission a) d'émission
spontanée d'ions lourds tels que 14C, 24Ne
ou 32Si n'a pu être détecté entre
1985 et 1996 que dans 4 laboratoires au monde (Orsay, Berkeley,
Dubna, Milan).
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- En juillet 1989, un groupe de l'I.P.N. d'Orsay http://ipninfo.in2p3.fr/ipn/dre/dre.en.html"découvrait
la structure fine de l'émission exotique de 14C
dans la désintégration du 223Ra; simultanément,
j'ai proposé une interprétation originale des valeurs
des facteurs d'empêchement de la transition 14C
vers l'état fondamental du 209Pb, ainsi que
ceux relatifs aux transitions 14C vers les 2 premiers états excités, en m'appuyant sur la similitude des fonctions d'onde décrivant le nucléon impair dans les noyaux parent et fils. Cette interprétation a,b,c) privilégie la théorie de la préformation
du cluster à l'intérieur du noyau parent
223Ra, contrairement à certaines théories
qui admettent que ce nouveau mode d'émission hadronique
s'apparente à la théorie de la fission très
asymétrique.
- Notre collaboration avec l'I.P.N. d'Orsay nous a permis de
poursuivre ces études de radioactivités exotiques
par la mesure de la désintégration du noyau pair-pair
voisin 222Ra dans lequel, grâce à l'utilisation
d'une source très intense de 230U préparée
au Cyclotron d'Orléans, nous avons pu enregistrer 210 ions
14C au cours d'une mesure de 3 semaines, réalisée
avec le solénoïde supraconducteur
SOLENO, soit 4 fois plus
d'évènements que dans l'expérience de la
collaboration C.E.R.N-Berkeley. Ces résultats nous ont
permis de préciser la valeur du taux d'embranchement 14C
vers l'état fondamental du noyau magique 208Pb,
b= N14C/Na= 2,3x10-10,
ainsi que la limite inférieure b < 2x10-12
pour le peuplement de l'état excité. J'ai ainsi
pu confirmer la validité de mon hypothèse sur la
similitude du mode de désintégration a
avec ce nouveau type de radioactivité. Cette théorie
est actuellement reprise par différents groupes d'expérimentateurs
et théoriciens* qui tentent de la généraliser
pour des clusters de masse supérieure (24Ne,
28Mg).
a) G.Ardisson, M. Hussonnois C.R. Acad Sci, (Paris) 310, ser II, 367 (1990), Sur l'interprétation de la structure fine du spectre 14C de 223Ra
- b) M. Hussonnois, J.F. LeDu, L. Brillard, G. Ardisson, Phys. Rev 42, R495 (1990)
- c) M. Hussonnois, J.F. LeDu, L. Brillard, G. Ardisson, J. Phys. G, 16, L77 (1990)
R.K. Sheline and Ragnarsson, Phys. Rev., (march 1991),
43,p. 1476
P.B. Price, K.J. Moody, E.K. Hulet, R. Bonetti and C. Migliorino,
Phys. Rev. (april 1991),43, p 1781.
R. Blendowske and H. Walliser, communication personnelle,
Z. Phys. (1991).
La décroissance exotique de 225Ac
pour laquelle nous avions prévu une probabilité
de décroissance de 10-12, non détectée
au L R L de Berkeley (détecteurs de traces) a été
découverte par le groupe de Milan. Une mesure de 225Ac
avec le spectromètre Soleno doit me permettre de vérifier
la validité de l'hypothèse d'une préformation
du cluster. Le problème le plus difficile à résoudre
est la production d'un échantillon suffisamment actif de
229Th pour obtenir 40 mCi de 225Ac. Deux
solutions sont actuellement envisagées
a) production de 225Ac à partir
du faisceau de protons de 1 GeV du CERN sur une cible de thorium
naturel.
b) isolation par séparation radiochimique
de 100 mg de 229Th à partir de 10 kg de 233U
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