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8 CtA-R4MS

| COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE 8 .

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DESINTEGRATION DE 1 4 4 L a (T t/a - 41 SEC)

IWÊÊÊÊÈÈÈÊÊË Edouard M ONNAND, Roger BRISSOT, | WÊÊÊÊÊÊÊÊË Louis-Claude CARRAZ, François SCHUSSLER ïWÊÊÊSÈÊÊÈ. André MOUSSA

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WËMÊÊiÊÊ$ËÊï Cmtra <fEttid« Nu/4tir* <k GranoWt

Rapport CEA-R-4W3

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1974 SERVICE DE DOCUMENTATION

Rapport CEA-R-4563

Cmtn d'Etante NneMtint 4è Gmcbk

Ukcrttoirt i t CWafc Phyri*» NwMskt

DESINTEGRATION DE »"U (T,/i « 41 SBC)

MWMHI MOMNAND, » MIMOT, LfoliCfcrti CARRAZ, KNOMUR, AaM MOUHA

-!•/•_ - A » r i l 1*74 "G-

•now oc "*u rr,. - 4i M O

1. Introduction

A* ooara da noa dtnaee aor lea produit* da fission a via

courte onteem* par adparatlon chimique rapide, noua avona *ti amants

• dtadler la fraotloa laathaaa at. plue particulièrement la diain-

titration radioactive da ta. Cet iaotopa du lanthane «tait

anoora trae mai' ooaau, seule sa ptrlode avait dti meauree )

alors ave aon spâctra d* ddeintdfration a at Y «tait pratiquement

inoonrw. Toutefois, M cours de notre travail noua avona pria

ooncalaaaao* d'en aaaval article da Ohyoehy et al. 5 ) portant sur

ana ««avail* méeare «a la period* d* 1 4 4 L a airtel que sur l'énergie

et l'iatiaalta de* traaaitloaa y aadeee laça de la désintégration

da eat iaotopa. Re*e verroae plaa loin «a* laa valaara donna** par

*>**. aa'ban aooard avaé laa mfttrea.

•a r-anbcena aaaaara «tadlaat la déaaasltatlon dee frag-

Mtti de fiait** e«V*oa«*é*jee le premier niveau excite 2 + de l 4 4 c a aa edameitalt par iadiaiéa d'aae traaaltlon de 3*7.5 keV.

C'eM a p«irtlr da^aMte traaaltlaa que noms avona pe, par de»

neeeiss a* **Ia*U«a**É t-v» atirriaa* 1 1 4 4 t a ua certain nombre d*

raiaa Y irtaaataa dane laa ep*«tree fera* iaa|1 MIi il a ^ nous avions 2̂ \ // ' . \ r - n " 1 A 4 ,. :• =s a taalvaer. aa effet, laa aiaraaa de ***W obteaaaa par séparation

\\ ° oUadaBja.oantiaanant aviâamnaas, laa ankaaa. laaâaaea «Va lanthane

•**Himfm* ilftWaf^f»imn»»l» '_ an^Hr-^ Ce, «aiato*. fcia#t»i-

a «a

4 batlea • 1 4 4 L a daa raie* «mal eateeane* «at oenf lrnee par

da leer period*.

- • 3 • ,, • • " . .

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- 2 »

2. Method* sxpérissatala

2.1. Préparation daa aourcaa par séparation chiaiqua

/> - 1\ l r * Au ooura da la tflsa au point da la séparation chiaique • * c , • l i - •' • i i Ï

rapida du oéslusv ft partir daa produita da fission, utlllaéa dans •f c I ',' ''' "

nos travaux antérieurs ) , noua ayons constaté qua la préci­

pitation du siliootunfstata da oésiua fournit daa souroas assez

puras lorsque la Milieu «at fort—ant aoida (anviron 4M MCI).

Par oontra an Millau non additionné da K l la précipité antralna

las terres rares avec una grande efficacité, fi, pour gagner du

taupe t on na lava pas soitjneuseaent la précipité, calui-ci ra-

tiant an outra una proportion notable d'élénent» alcalino-tarraux.

Pour,l'étuda du laathana 144 de période 41 sac on doit

doac ctwijlr ,laai ta»ffad*iljradiatloa ft da séparation da Manière

a dls^aaar autant gue posslfelSvla contribution daa isotopas du

oaeiiaB produits da fission. KffactivsaMat, seul 1 4 0 C s aat natta-

sent reooanaissable dans Isa speetrs* ffaanw sait on observe

évjliMaint l#s, issoenéipte «s 1 4 1 C a , I*e autres isotopas du

Isnfehaas.et dse..Easree.raxsa,;s«at ,#aslaaiat présenta ainsi ««a

^aa>ri1||Biadia|ta.Jla44a, cy p a ^ ajitsçvac, e* faible proportion, t ^ a W ^ i q ^ . i l ^ v ^ W M t : M - W » ^ l l W > . f l a f * W a S *» etrontl»M -•'

•>>- VrMtti'dftplimr CsiÉèlastjiSoiiaajSM l a -ysyxa pj.es ) e i n , l e lanthane j , ' . . • " ,

«.^Hs^feo>"iBWPWltaltfi9"lft••M»8"r**» »oypas « « . « N I avoas,,«tu-

»™*i(màm<b»i$MÎÊizà4ÊÊàiUH*H âifmililtàaàk l ^ É i ^ ' a r a n l f ""'"

-J^M««r4l-««tJCr*ial<« p é a d M t ^ sdé 44Ma»''U 'réettlsur SflâC'da •'•'•'-

aïoaam ams i*q 3*rirx.tiso3 *»* »»u<M>.*ao i s n i t a-Stt. ^ HI ci . ' i

•• ' • • • • ' <. \

\ . # ' " •' ^ '" r \ : "• " 3 _ S

C.I.N.BaKSOBU* i**aa un flax d'«nrir<m 5.10 1 3 n.ca"2.*-1, puis

transfer** an 3 sac. par un pn*ia*ttiqu* rapid* an laboratoire.

On lui ajout* 2 al d'una solution da CsCl (20 ag CsCl) it 2 H

d'un* solution aquausa saturé* d'acida aillcotungstique. La

pracipltàtlori n'tst pa» instantané*, lorsqu'on la jugé suffisaa-

aant ooaaiUta on filtra sax filtra Mlilipora, at on aonta calui-

ol sous aaValoppa plastiqua1 aine*. Itdurt* totala da la séparation

ast d'aiiviron 30 s*c.

2.2. louroa* obtanuas par séparation isctopiqu* ';,

! Afin da oonfiraar 1*identification das rai*« da 1 4 4La

nous avons *ssayé d'obtanir cat isotopa au aoyan da l'ensaabl* da ;j M j . i - . < - •- • ' • • ..:i-j-.-.-.-.-ffl -M- •• •' • •-;• • ». " '.'. i

,. . 7 -. '> séparation isotopique MIXL ). Dans la version actuelle da l ' installation la séparataur d'lsotopss ast oonnacté a una chaabre contenant an Mélange d'oxyde d'uranium an poudra (10 g

'" * ' ' 2 3 t s J: ' • ' . -" ' ' : ' ' ' ' " ' " « ' ' '" ',i '

DO, a 90 % 0) at da stéarata da baryua. La ehaafcre ast placé*

dans ua falsoaau d* noutroas sorti du réaotaur Mélusina du

C.I.M.OMNOBU ( 0 * 3 . i o ' n . i " l . « i " 2 ) . On peut ainsi séparer les

fas rara* d* fiaaioa at étmdlar laars daaoandaats, amis on ast

I M W t U M i M a*»*»- H4, » aaaae da raaéVaaaat aaaulatif

- trft* £e4»L» 4» lVjtm: magasaV* —la» -«as aafcraa isoaapa» du,

, aéasn», *oat aa aains-daa* JU •***•.«* la fission ém 2 3 5 0 par naîtrons

•UsaajasM.- Laa_,aijys»s 4m^^*m«éaalaan* .«a-la. f i l iat ion « .-,

KSWM dWB»sji>,*<|)^aji*i(a^*jippasj,#jaia>(J^^ t

^ff!a^P^EÇfla*lF^^c^^£^^P» -•WsT**T^*Jttni*^*^^sr* ^ •4T*T»»*T^*JJWBS^T«? *flsW# ta»*aJ^nBmJ ^^^^s^Ba^sva^ar .a»** -'aaaaajs.* p..

traaaaortaar itaaaw da txaaafart •» 2 aac). L'opération paut Ctra

rapataa «a axand naafeea da foia. ••

2.3. Taohniquaa da aasuraa

, Lac apaetraa Y diraota «ont obaarraa arac un datactaur •

Oa<Ll) ooaxial da 50 «a 3 ayant; una réaolution da 2.1 kaV a ,1.33

MaV. Laa aaaaraa.an colncldanca aont faitaa arac ça détactaur at

un aointillataur iMa pour laa colncldanoaa Y-Y at un acintlllataur

anthraoana (0 - 4,4 em, h - 3,i oa) pour laa colncldanca» B-Y-

Laa lapuiaiona aon't analyMaa' par Uni oonrartiaaaur analogue digital

aaaocla I «a bide' kiaeilre' I 40»« canaux...'".. "''̂ '

ta clrciuit da cotecidanoaa aat un «rataaa aaak-raplda

claaaiqpia ; add Itmfi da rlaolutlon aat da 100 niaac. Four auirra

l'arolution daa ditiaraataa tranaitiona noua diapoaonad'una

hoclo^ ù w pariiaitant da iaaaurar jusqu'à if spaetraa conaacu-

- & * * : ' • • • " " ' " ( ' ' " " : , ( - " - ' ' ' • ' " • • " , ' " : ' - " ; " " ' " ' " " ' : " '

3. Kaaulta'ta aa»?irl»aataux" '' ;"

3.1. apaetra f e w dlraet .1*;,!» . . " >•/<' 1 >i" t f i i ' f s i n ? * •': '•".. ••. " ' . . ; . . ' • : • . ' . .. ' •

14É» -*pa*t*a ^«irwikv r«*loa daa faiblaa

: <#%ia*«%ia> aVMNaatt' M aao apraa 1 ' irra-

v i»ldaatl«.oatloM daa

•WHr»aaaS01a poar-laa rains

mafUESEmtim** ratatrraa

- 5 -

La figura 2 Montra un spectre y direct assuré sur des sources

obtaanaa par séparation isotopiçue dans les conditions dacritos au

i 2.2. (superposition de 120 sources). Las raies parasitas sont

•aintenant différentes, et d'après les considérations exposées

plus haut on ne s'étonnera pas de l'importance des raies de Xe

Tl/2 " 4 0 —c'>*t 1 4°Cs (t^j - H sac.) due » une faible contamina­

tion isotopique. Il Y désigna le rendement cumulatif on a en effet,

d'après la oonpllatlcn de Meek at aider a) Y( 1 3 ,Xe) - 5.10-2,

Y( 1 4 0Xe) - 3 ts.lO- 2, Y( 1 4 4Xe) - i.io~s.

3.2. Coïncidences Y~Y

La fifure 3 aontre le spactra y de baeee énere/le en coïncidence

avec la raie de 3*7.7 keV, fond Côapton déduit, sources obtenues

par séparation chlnlçwe. Toutes les râlas Y mentionnées dans la

tabla I sont an coïncidence avec cette raie; One mesure de coin­

cidence faite' avec la raie de i*4,l kaT prisa oomné fanttre aontre

«ne" celle-ci n'est pas en eotncldenoe arec la raie de 341,C keV.

N O M raweasna sur U fifnre 3 la préieaaa d'ana râla a 431 keV

or, lors dès' mesurés dé déeroleeaaeé des différantes râlas présentes • 1

daft* la spietre Y direct, Boas avensjtreavé poar eelle-ci ana

période de 23 secondée, ce «al aéaiiàlt correspondre s 1 4 5La. -

Cependant Okyoéal et al *) atteJbaeât t 1 4 4La aae raie * 434 keV ;

il sa pourrait donc eue cette raie soit de able dans notre spectre.

3.3. Coîacldanoas »-Y |

•aa fieeré "4 "r njfésini É lé dlagreaaie de Karl* "du spectre s

H . Il -.•--. en eetoaiiinil «eéc'-sé^Mlé'dé 3*7.7 Mt? 1* fend Coapton étant soaatstLyiea^aafcaad ë+iM elH.àBnsÉ aae^aaaarati^ clilmleaa. ••

L'toufl* aaxiaala «a apactra M t 4,2 - 0,2 HaV. Il l'on

adawt qaa la branch* bâta ooreâapôndaata aboutit au praaiar

nlraau asoiti t 3*1,} kaT on obtiont ainal, poor la bilan da

ddaintafration, Q, - 4,C - 0,2 NaT. Catta valour aat traa lnta-

rlaara I oallaa prévoaa par laa •yataaatlaaaa daa naaaaa nueltairaa:

Qf m 5,(3 MaV par Oarray at ai.'), Q^ - 5,S MaV par Napatra at

flora 1 0 ) . On fcoart auaal Important aat pan probabla at 11 aat

poaalbla qua la praalar nlvaau aselta na aolt paa alinantd, ou

tr»« faiblaaant par una brancha bâta. D'autra part, laa colncl-

\ danoaa >~y (541 key) at (-v (144 k«?) fournlaaaat «a apaetra I,

dont la limita aat altvaa vara 3 NaT, la atatlatlgaa «tant asaaa

•idlôara »u la brl»rat« daa ooaplanaa awac chaaaa aoaroa. Ca

résultat n'aat ooaolllaala avae la"frdo*daat «ua ai. laa alvaaax

da départ da oaa daux raiaa aoac «valaaaat tras paa allaaatda

dirait want. Ceppta taw» daa lataaaltfa fa—a •••iirlta oaa hypo-

frMaaa apparaiaaaat fort pau prafeaalaa, laa aaulaa raiaa a*

144^

«Mi aaralaat pa loaaptar f 1'obaarratloa daaa la apaatr» diraot

•tant aartalanaaat «a trta fa^b^a iat^aait*. Da aowallaa aaauraa

aaralaat aoaialtaalfa paar êymjéÊÊç oatta «aaatioa, am «tll laaat

daa anujàaaa ahtaanMnn-.nax adaaaaalAa laannn^jMa dlzaana ds-^^^^^a*

; aallaa obtaaaaa.aac filiation 4 ~#artir da 1 4 4Xa (I 2.2.) «tant

..4!a^4nWoW».,|a|lilaei; ,;

J.4. Naaura da la pacioda da 1 M i a

144

•»•«•» ,-4»,jf*'*«,# .idtf afftaoaaaaf w n m i i i i im tw*a aalaa -

LiJL

- 7 -

poor la weara 4a la pdrlod» da La valawr obtaana aat

41,0 -1,0 aae. Catta valaar aat aa aooord «vac laa travaux *V2 aatfelaara l ~ * j .

4 -*

Laa aaaaraa 4a oolaei

Y aoae oat parada 4

Y-Y at da l'lataaaitd daa tzaaaltlona

•naaai'da ddalatdaratioa da l 4 * I *

(fl*. S). A part la alvaaa 2* t 3*7,7 kaV, M M aa powroaa qaa

fair* 4aa fcypotMoaa aar la apta daa daax aatraa nlVaaaa: aseltaa.

Capaadaat at aoaa raaardoaa la ayafaatioaa daa alvaaax da baaaa

aaaryla daa aoyaax I M aaatxoaa (fit. C) aoaa ooaatatoaa aw* caa .

ai< ivaat oosraapoadra da «pin 4 + poar oalal

I »3f.3 haV at 3 poar oalal a 1242,5 kaV.

Oka aatlaatloa aaaaa fronalara 4a l'altaaatatloa • da nlvaan 4 ,7 •, /[

tfrlaaar a oatta bcaaetea I 2 T t 3»7,7 ka* :

Talaar 4a lot • fï ^ «,3, oa Qui iadlaaa poar la aivaaia roadaaantal da

parltd ataatiwa

3 palaaaa laa ml*

tl«a aat

at «a apla vralaaafclafclaaaat «aal t 2 oa

2 +, 3" at 4* aaat alialaatCa. La parlt* naaa-

piidlni loaa l a 4aa ooaoaaa pear laa

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rdflaa t ooaplaaa 4'aa naatroa £7/2"

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aaax 4a parité aliatira at 4a falkla

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iaaa m. J. Cr—fO» t Ch. liaitôrl sour la

oollaaaratlo» ««'lia aoaa.owt aaaottl» lora «a la fabrloatlon 144

daa aaaroaa da La par aapuratloa laotoalfaa an l i f M . Mou» laas atalaawat la farvloa 4aa Maetaara «a C.E.M.Oraoobla

laa faaUlttU 4'lrraéiat±oa qaa avoaa aaaa au ooura

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