COMMISSARIAT A L`ENERGIE ATOMIQUE EVALUATION

CE»R-471Î
COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE
EVALUATION DE LA SECTION EFFICACE
1
DE LA REACTION ^Tmfn.Zn) ggTm
DU SEUIL A 20 MeV
par
Claude PHI LIS, Philippe G. YOUNG
Centre d'Etudes de Bruyères-le-Châtel
Rapport CEA-R-4712
PLAN DE CLASSIFICATION DES RAPPORTS ET BIBLIOGRAPHIES CEA
(Classifkation d u systèmt* i n l e m a l i o n a l d e d o c u m c n l a t i o n nucléaire
A 13
A 1-1
A 15
A It.
A 17
A :o
A 30
B ii
B i:
B 13
B 14
B 1!
B 16
B :i
B
B 23
B 24
B 25
::
B 30
10
20
SIDON/ÏNIS)
Physique théorique
C 30
utilisation des traceurs dam les science*, de la m-
Physique atomique et moléculaire
C 40
Sciences de la vie : autres études
Physique de Pétai conoenrf
C SO
Radioproiection et environnement
Physique des plasmas et r e s t i o n s thermonucléairts
.Astrophysique, oosmuiogie et rayonnements cosmiques
O 10
Isotopes el sources de rayonnements
Conversion directe d'énereie
I) 20
Applications des isotopes et des nyonnemenis
Physique des hautes énergies
E 11
Thermodynamique et mécanique ùe: fluides
Physique neuIronique et physique nucléaire
E 12
Cryogénie
E 13
Installations pilotes et laboratoires
Physique des basses températures
Analyse chimique e1 isotopique
Chimie minérale, chimie organique ei physico-chimie
Radiochimie et chimie nucléaire
Chimie sous rayonnement
Corrosion
Traitement du combustible
Métaux et alliages (production et fabrication)
Métaux et alliages (structure et propriétés physiques)
Céramiques et cermets
Matières plastiques et autres matériaux
Effets des rayonnements sur les propriétés physiques
des matériaux
Sciences de la terre
Action de l'irradiation externe en biologie
Action des radioisotopes et leur cinétique
Rapport
Cote-matière
DESCRIPTION-MATIERE (mots
en
E 14
Explosions nucléaires
E 15
Instillations pour manipulation -le matériaux
radioactifs
E 16
Accélérateurs
E 17
Essais des matériaux
E 20
Réacteurs nucléaires (en général)
E 30
Réacteurs nucléaires (types)
E 40
Instrumentation
E 50
Effluents et déchets radioactifs
F 10
Economie
F 20
Législation nucléaire
F 30
Documentation nucléaire
F 40
Sauvegarde et contrôle
F 50
Méthodes mathématio»" r* codes de calcul
F 60
Divers
CEA-R-4712
de ce rapport
clefs
français
DOMAINE 1 0 - 1 0 0 MeV
extraits
: A.30
du thesaurus
en
SIDON/iNIS)
anglais
MeV RANGE 10-100
SECTIONS EFFICACES
CROSS SECTIONS
CIBLE THULIUM 169
THULIUM 169 TARGET
REACTIONS PAR NEUTRONS
NEUTRON REACTIONS
NEUTRONS
NEUTRONS
THUUUM 168
THULIUM 168
ENERGIE DE REACTION NUCIEAIRE
Q - VALUE
';appnrl CI.A-K-4"i:
t'entre dT.rudes de Uniyêres-le-( hâli-l
1VALI VriON l)K LA SKCTION IJÏICACL
1)1 LA KLACTION
l,>y
Tm(n.2ii)
W
I f , 8
T m DU SHLIIL A :0 MeV
(>•)
Claude PHILIS, Philippe G. YOUNG
- Décembre 1975 •
CEA-R-4713 - PHIUS Claude, YOUXb P h i l i p p C.
EVALUATION DE LA SECTION EFFICACE DE LA REACTION ' ; ; T m ( n , 2 n ) * ; ; j m
DU SEUIL A 20 MeV
Sommaire.- Uns é v a l u a t i o n de l a s e c t i o n e f f i c a c e de l a r é a c t i o n
" T m [ n . 2 n ) T m a é t é f a i t e du s e u i l fi 20 HeV.. Toutes l e s donaées
expérimentales connues ont é t é r ë - n o r m a l i s é e s a un ensemble cohérent
de données de r é f é r e n c e . Du s e u i l a environ 15 MeV, c e t t e é v a l u a t i o n
e s t basée sur l e s données e x p é r i m e n t a l e s . De IS a 20 HeV, oil i l
n ' e x i s t e pas de données e x p é r i m e n t a l e s , l ' é v a l u a t i o n e s t i s s u e d'un
c a l c u l basé sur l a t h é o r i e s t a t i s t i q u s . Les données recommandées sont
d i s c u t é e s e t comparées Avec des v a l e u r s t h é o r i q u e s , e t une e s t i m a t i o n
de l e u r i n c e r t i t u d e e s t donnée.
1
, , ,
Comnissariat a l ' E n e r g i e Atomique - France
CEA-R-4712 - PHItlS Claude, YOUNG P h i l i p p G.
Summary.- AD e v a l u a t i o n of t h e n u c l e a r c r o s s s e c t i o n f o r t h e
J*TmIn,în)*JjTm r e a c t i o n h a s been completed from t h r e s h o l d t o 20 KeV.
All the a v a i l a b l e experimental information were c r i t i c a l l y reviewed
and were normalized t o a c o n s i s t e n t s e t or s t a n d a r d s . The e v a l u a t i o n
i s based on such experimental information below IS.MeV,and i s e x t r a p o ­
l a t e d t o ZD MeV with a s t a t i s t i c a l theory c a l c u l a t i o n . The e v a l u a t i o n
d a t a a r e d i s c u s s e d and compared with t h e o r e t i c a l v a l u e s » *°d e s t i m a t e s
of t h e u n c e r t a i n t y i n t h e adopted d a t a a r e p r o v i d e d .
l
SI p .
Commissariat a l ' E n e r g i e Atomique - France
I
II
- INTRODUCTION - DONNEES GENERALES SUR LA REACTION ETUDIEE - REACTIONS EN COMPE­
TITION -
III
IV
- METHODES DE MESURE ET STANDARDS UTILISES - RESUMES DES TRAVAUX UTILISES POUR L'EVALUATION : NORMALISATION ET
RESULTATS Fiche n° 1 - H.A. TEUES et al.
Fiche n° 2
- W. DILG et al.
Fiche n' 3
- A.A. DRUZHININ et al.
Fiche n° 4
- D.S. MATHER et al.
Fiche n° 5
- D.R. NETHAWAY .
Fiche n° 6
- R. VOS et al.
Fiche n° 7
- J. FREHAUT et al.
Fiche n° 8
- S.M. QAIM .
V
- PUBLICATIONS NON RETENUES -
VI
- VALEURS ISSUES DE CALCULS OU D'EVALUATION -
VII
- DONNEES RECOMMANDEES, COMPARAISON AVEC D'AUTRES RESULTATS ISSUS DE
CALCULS OU D'EVALUATIONS, ERREURS ADOPTEES -
VIII
- COHERENCE D".S DONNEES RECOMMANDEES -
IX
- CONCLUSION -
X
- REFERENCES -
XI
- LEGENDES DES FIGURES -
I - INTRODUCTION
L'évaluation de !a section efficace de la réaction
Tm(n,2n) <-Tm a été entreprise pour répondre à la demande n" /U4 -•
Q
WRENDA 73 renouvelée dans WRENDA 74 T l j
. La précision demandée f-^z •:* J"
dans une gamme d'énergie allant du seuil à 15 MeV .
11 n'existe pas, â notre connaissance d ' autre éva I 'jat:~ :: -••'- t-r. Tide cette section efficace du seuil à 20 MeV .
Pour cet te évaluation, toutes les données expérimenta les connus
au 30/9/1974 ont été regroupées avec leur documentaLion . Après la cocpilation d'une vingtaine d'articles, onze documents concernant des résultats
expérimentaux ont été étudiés . Deux n'ont pas été pris en compte pour 1e
manque d'informâtion sur le standard ut i 1 isé et, pour 1'un d'entre eux, pour
ce qui nous a semblé être une ir.cohérenct interne .
Les méthodes de mesure utilise^ par les auteurs ont êzi- étudiées.
Les informations essentiel les (section efficace dt référence, cons tances
nucléaires du radioisotope formé ..,) de chaque document retenu ont été
regroupées sur une fiche . L2S résultats de chaque mesure ont ensuite été
re-normalises à un ensemble cohérent de données de références récentes (les
résultats expérimentaux pour lesquels les informations n'étaient pas suffisantes pour déterminer les standards utilisés par l'auteur ont été soit
exlus, soit traités comme des données relatives) . Une courbe représentant
nos données recommandées a alors été tracée a partir des données re-nornalisées, dans la gamme d'énergie des résultats expérimentaux, du seuil à
environ 15,2 MeV . Un nouveau calcul basé sur la théorie statistique a été
utilisé, après ajustement sur nos données recommandées aux alentours de
14,5 MeV, pour les extrapoler jusqu'à 20 MeV, zone dans laquelle on ne dispose pas de résultats expérimentaux .
Les résultats des calculs théoriques et d'autres évaluations ont
ensuite été comparées à nos données recommandées ,
Les données recommandées sont 1'aboutissement de l'étude résumée
dans les paragraphes suivants :
- Données générales sur la réaction étudiée . Réactions en compétition .
_ 4 -
- Méthodes de mesures et standards utilisés .
- Résumés des publications retenues, normalisations et résultats .
- Publications dont les résultats n'ont pas été retenus .
II - DONNEES GENERALES SUR LA REACTION ETUDIEE - REACTIONS EN COMPETITION La valeur de 0 pour la réaction
69
Tm(n,2n) TtQ est |_ 2J :
6g
Q - - 8,060 ? 0,060 MeV
soit une énergie de seuil pour les neutrons incidentB de :
8,108 ± 0,060 HeV
Les valeurs de Q et les seuils pour les autres réactions possibles
au-dessous de E , - 20 MeV sont ("2,3.4"! :
Q (MeV)
REACTION
,69
Tm(n.Y) Tt.
l70
,69
Tm(n,p)' Er
,69
Tm(d,n)' Er
69
68
,69
Im(n,t)
169
Tm(n, He)
,6
3
Wa)
,S6
,67
Er
l67
H
0
*>
SEUIL (MeV)
6.594
—
0.431
—
- 3.347
3.367
- 4.861
4.890
- 5.812
5.847
7.440
—
»I.(n,n') V
- 0.0084
0.0085
' Tm(n,np) Er
69
- 5.572
5.605
,69
-14.873
14.961
,6
,6
168
l67
Tm(n,3n) Im
La Bection efficace totale de
barns I 5 \
,qTni à 14 MeV est 5,35 ± 0,05
. En dehors de la réaction (n,2n), peur d'informations exis-
tent pour les autres réactions en compétition pour des énergies de neutrons incidents dans la région du MeV .
III - METHODES DE MESURE ET STANDARDS UTILISES - Méthodes de mesure .
Les expériences analysées utilisent deux méthodes de mesure qui
peuvent se résumer ainsi :
- Les_mesures_dîrectes du_nombre_de neutrons_émi.s_au_cours de _la
réaction .
On place successivement l'échantillon dont on cherche la
section efficace (n,2n), et l'élément de référence, (en général fissible)
dont on connaît les sections efficaces (n,2n), (n,f) et les probabilités
P (v,E) d'émission de '> neutrons pour les fissions induites par les neu1
trons d* énergie E, au centre d'un cariai traversant un gros scintillateur
liquide chargé au gadolinium . Un faisceau de neutrons d'énergie donnée,
de diamètre inférieur au canal, mais supérieur à l'échantillon et au moniteur, irradie ceux-ci . Les neutrons émis au cours de la réaction
Tm(n,2n) , Tni -ont détectés dans le scintillateur sous un angle solide
q
voisin de 4 TT . Après de nombreuses corrections, les comptages obtenus avec
l'échantillon et le moniteur permettent de remonter à la section efficace
(n,2n) totale de l'échantillon I 6 \
, puisque le nombre de neutrons
comptés ne dépend pas de l'état du noyau résiduel .
- Les mesures oar activation .
Les mesures par activation sont possibles lorsque le noyau
formé par la reaction est radioactif et a une période suffisamment longue
pour être mesurée en différé . C'est le cas de
,„TID , Les mesures de flux
se font soit au moyen de la technique de la particule associée
(mesures
absolues), soit â l'aide d'une réaction du type (n,p), (n,oc) ... dont la
section efficace est connue et qui conduit elle aussi à un noyau radioactif dont on mesure l'activité .
*4
4 •
He dans le cas de la réaction T(d,n) He .
Dans ce cas, on place l'échantillon, dont on cherche La section efficace
(n,2n) et l'élément de référence dont on connaît la section efficace, dan.:
un flux intense de neutrons d'énergie donnée . Les mesures d'activités sont
effectuées au moyen de spectromètres étalonnés 6 ou le plus souvent y
détectant les rayonnements émis soit par les noyaux issus de la réaction,
soit par leur fils . La connaissance des intensités des rayonnements mesurés issus de l'irradiation de l'élément de référence permet de remonter au
flux, et ensuite, connaissant les intensités du radioisotope formé dans
l'échantillon on peut remonter â la section efficace (n,2n) . On voit que
pour cette méthode, la section efficace n,2n obtenue est celle qui conduit
à l'état instable du noyau résiduel dont on mesure l'activité .
- Standards utilisés .
- Mesures directes_du nombre de_neutrons |nis_au_cours_de_la
réaction .
Aucune normalisation sur le nombre moyen de neutrons prompts
de fission spontanée (v ) du
Cf (_8J
(qui sert à déterminer l'efficacité
du gros scintillateur liquide) n'a été faite . En effet les mesures directes
ont été effectuées relativement à la section efficace de fission de
|_6,17J
q
„U
. Une des plus récentes évaluations de cette dernière est celle de
M.G. SOWERBY I "w
que nous avons retenue et dont nous avons reporté les
valeurs planche I .
- Mesures par activation .
Comte indiqué plus haut, ces mesures sont faites par des moyens
spectroscopîques B ou Y de basses énergies sur les rayonnements émis au
cours de la désintégration des noyaux radioactifs formés, issus de la
réaction (n,2n) . Il est donc essentiel de bien définir les intensités des
rayonnements mesurés .
Le schéma de désintégration de
Tm
est relativement bien connu .
fiq
L'évaluation de GREENWOOD |~9j et les mesures spectroscopiques des rayonnements y de KELLER f10I
L
ont été utilisées pour déterminer la période
J
standard et ie schéma de désintégration de '68Tm
69
T
ftQ
Nous avons résumé dans le schéma ci-dessous pjur -,. '. -î^
ur.iquen.ent les données utiles à notre évaluation q' e nous av-ns
11 est â noter que quelques lignes £ i,qui représentent
4Z) n'ont pas été indiquées ainsi que les r .yonnenentd
68
n i v e a u à 264 keV d«
Er e t que l e
Tm se d é s i n t è g r e
69
s i o n 0 (avec u n '
l u e n a i t c de ^ 7,5!! e r s 168 Yb
70
1541 keV.
Y
IOSÎ,
-v
89o keV
7 9 , 8 keV_
0 keV_
\r
t
iJl
Er
i:;-
(stable)
au tj-al
• i" ;-ÎÛ-. t;j
aussi
par
- 8 -
Raie
Energie tkeV)
Intensité
Raie Y
Y,
2
Raie Y
3
Raie
Y<4
447
198
8lo
184
2:,0
50,0
46,0
16,4
pour ^<?r.
désintégrations du noyau
l b
Tr.
T, ..= 93,1 jours
1/2
1
.-
Les mesures des flux de neutrons ont été faites au stoyen de la
sec:ion efficace ce il réaction " Al(n,a) Na ,
24
24
La quantité de ..N'a forcée est facilement mesurable . Le ..Na a une
période de '5,0 h et a un fi.'s 7-Mg dont les niveaux excites émettent deux
rayonnements Y de 1,368 MeV «,. 2,754 MeV . Les mesures sont effectuées soit
au aoyer. d'un spectronètre V étalonné, soit par comparaison avec une source
- i de
_, 26.
étalon
ï,a .
L'évaluation que nous avons retenue pour la section efficace de
cette réaction est celle de P.G. YOUNG
11
qui a été utilisée pour
ENDF/B.III et dont les valeurs ont été reportées planche 2 .
IV - RESUMES DES TRAVAUX UTILISES POUR L'EVALUATION, NORMALISATION et RESULTATS
- A partir de chaque publication retenue, nous avons constitué une
fiche résumant les informations principales extraites et les calculs de
:. rmalisation .
- Les référencée supplempntaires indiquées sur chaque f:, che concernent
d'autres publications du même auteur qui ont aidé â la description de l'expérience .
•1
- 9 -
- Les quantités mesurées indiquées n'intéressent que la section effïeace '^Tm<n,2n>'^î,» .
- Aucune des normalisations n'a conduit à une majoration des erreurs
données par les auteurs .
- FIÇHE_N°_I -
Q2J
AUTEURS : TEWES H.A., CARETTO A.A., MILLER A.E., NETHAWAY D.R.
REFERENCE : UCRL 602S T (1960) i Référence supplémentaire
\J3J
.
LABORATOIRE : Lawrence Livermore Laboratory l'U.S.A.)
QUANTITES MESUREES : Section efficace de la réaction
Tm(n,2n) £ Tm
9
pour 7 énergies de 9,8 à 14,5 MeV .
METHODE DE MESURE : Activation .
PRECISION' : En énergie : ± 200 keV ; sur a : t 40Z .
STANDARD : H (n,n) .
PRODUCTION DES NEUTRONS : Cyclotron, réaction DD .
ECHANTILLONS : Pas d'information .
MESURE DE FLUX : Pas d'information .
MONTAGE EXPERIMENTAL : Pas d'information .
CORRECTIONS : Influence des neutrons de cassure du deuteron .
COMMENTAIRES DE L'EVALUATEUR : Le rapport UCRL 6028 T ne contient pas
f
suffisamment d informât ions pour normaliser ces résultats . Nous les avons
cependant retenus car ils ont constitué les seuls résultats expérimentaux
pour E < 14 MeV ayant servi au tracé de la courbe du BNL 325 |~36l
, qui
a été utilisée pendant de nombreuses années .
NORMALISATIONS - RESULTATS : A l'époque des mesures de TEWES, le schéma de
désintégration de
,-gTm était mal conr.u . Comme nous ne connaissons pas les
valeurs du schéma que TKWES j~I2J a utilisées, nous avons considéré les
valeurs données par TEWES [ 12] tomme relatives et nous les avons replacées en accord avec la moyenne des autres mesures sur l'ensemble de la
gamme d'énergie . Ceci nous a conduit à un facteur de re-normalisation de
2,13 .
E
n
± AE
n
3
|
C
r A ?lz
2
(MeV)
(mb)
(mb)
%
9,8
0,2
431
918
40
10,35
0,2
665
1416
40
11,5
0,2
865
1B42
40
12,3
0,2
934
1989
40
13,0
0,2
924
1968
40
13,85
0,2
955
2034
40
14,5
0,2
1032
2198
40
(MeV)
Section efficace de la réaction
valeurs de TEWES
Tm(n,2n)
ftQ
00
Section efficace de la réaction
-QTm(n,2n) qTm ;
valeurs adoptées après re-normalisation :
a
2
- o-j x 2,13 .
Tm
fi<1
fi
- FICHE N
2
03
A'.TITRS : DILG W. , VOKACH H., WINKLER G., HILLE P.
"EFERENfK : Nuclear Phvsics A 118, 9 (1968) ; référence suppléinenta i ru
DO • '
LABORATOIRE : Physikdeparteirent der Technischen Hochschule, Mîînrhen et
Institut fur Radîumforschung und Kernphysik, Wien, Osterreich .
QUANTITES
MESUREES : Section efficace de la réaction
,QTra(n,2n) tgTm à
METHODE DE MESURE : Activation
PRECISION : ^E : : 0,15 MeV ; L a/O : • 5,8% .
STANDARDS : ^AL(n,Ct)^Na ; o = 111,5 tnb t 1,52 à 14,7 MeV,
T
,/2<'69
Tm)
=
8
6
j
°
U r S
•
Walton de 200 UeV et accélérateur Van de Graaff de 400 keV
ECHAJ.TILLONS : Oxyde de Tm pressé entre deux disques d'Al, diamètre de
l'échantillon 25 son .
MESURE DE FLUX : Mesure de l'activité de
r
Na produit par réaction (n,a)
sur les feuilles d'Al placées de chaque côté de l'échantillon de Tm .
MESURE DE L'ACTIVITE : Par spectrométrie X avec cristal INa (Tl) à fenêtre
mince dans une géométrie de 102 et dans une géométrie de ^ 1002 (spectrométrîe X de somme) .
CORRECTIONS : Auto-absorption et géométrie pour les rayons X et Y produits
dans les cibles .
ERREURS : I,'erreur donnée représente la somme de l'erreur statistic.'
~1
et de l'erreur systématique maximum estimée .
NORMA'.ISATION - RESULTATS : Nous avons re-normalisé
lli]
par 1 ' intermédia, re de la section efficace
• tti 1 ise pour mesurer le f lux et de notre standard
'JlUi
les valeurs de
r
.Al(n, -0
Na qu'il
. Nous avons également
re--normal isê sur la période de DILC qui es t différente de ce lie de ne t réstandard .
0
E
(MeV)
(mb)
14,7
111,5
K
°3
(mb)
(mb)
116,'
2000
- A
:/•
(rab)
1,083
2252
' • • • '
R : Facteur correctif pour notre période standard
<> 93,1/86,0) .
utilisé par D1LG pour mesurer le flux de neutrons
a
; Valeur de notre standard
| I 1I
pour la section efficace de
la réaction ^ A l ( n , a ) ^ N a à 14,7 MeV .
O : Valeur de la section efficace de la réaction
^ T n i C n ^ n ) QTTTI
69"
A
donnée par DILG .
a
: Valeur de la section efficace de la réaction
,gTm(n,2n) vgTai
FICHE N
3 -
D€I
ACTEURS : DRUZHISIK A.A., IVANOVA N.I., LBOV A.A.
REFERENCE : Soviet Journal of Nuclear Physics U , (1972), 383 ; référence
supplémentaire I 4il
LABORATOIRE : L'.R.S.S.
QUANTITE MESUREE : Section efficace de la réaction
,;ïm(n,2n) ,„Tm à
14,8 MeV .
PRECISION : Sur 0 : ± 9,8% .
METHODE DE MESURE : Activation .
STANDARDS : Intensité totale des rayonnements Y de 185 et I9B keV : 0,77
par désintégration de ' lu ; T
C oT°) "
6
8 5
jours .
de la particule associée . Le flux reçu par l'échantillon à différentes
distances était déterminé par l'activation de feuilles de Zr et Al .
d'Aluminium : diamètre : 18 mm ; hauteur : 3,2 mm ; épaisseur :0,5 ; 0,8 mm
MONTAGE EXPERIMENTAL : Echantillons irradiés â 0" de 1 à 3 cm de la cible
tritiée, irradiation de 8 h,mesures par spectromètre INa étalonné .
CORRECTIONS : Pas d'indication .
ERREUR : Pas d'indication .
COMMENTAIRE DE L'EVALUATEUR : Le flux ayant été initialement calibré au
moyen de la particule associée, nous avons considéré de ce point de vue sa
mesure comae absolue
. L'auteur a également utilisé, pour mesurer le £ lux
â différentes distances de la cible, la section efficace de la réaction
^AlCn,a),,Na pour laquelle dans le document
auquel ii se réfère,
\j*[\
il donne la valeur de 11 7 mb à 14,8 MeV . Il est à noter que cette val eu
eat très proclhe de celle de notre standard
\j{]
(114,7 mb)
NORMALISATION - RESULTATS : Nous avons re-normalisé les résultats de
DRUZHININ
Dd
ur la période et les intensités des rayonnements y uti168.
lisés pour la mesure de l'activité de
E
n
(MeV)
R
.
Tm
R
°2
2
(mb)
1630
14,8
R
1,160
1,095
(mb)
7,
2070
9,8
: Facteur correctif pour les intensités des rayonnements y
( - 0,77/0,664) .
R
3.
?
: Facteur correctif pour la période ( - 93,1/85,0)
: Valeur de la section efficace de la réaction
1
JTm(n,,2n) |gTm nesurée par DRUZHININ
Qlô]
O , : Valeur de la section efficace de la réaction
1
g?Ita(o,2n) g?Tift adoptée avec '
1
s
2
"
Q
)
' l
R
R
' 2
'
EIÇHÊ_Sl_i *
00
AUTEURS : MATHER D . S . , BAMPTON P . F . , COLES R.E. , JAMES G., SIWD F . J .
REFERENCE : A.W.R.E. Report N
Q
072/72 (1972) .
LABORATOIRE : ALDERMASTCS (England) .
QUANTITE MESUREE : S e c t i o n s e f f i c a c e s de la r é a c t i o n
gTm(n,2n)
69
Tm pour
l e s é n e r g i e s de 12,4 et 14,3 MeV ,
METHODE DE MESURE : Mesure d i r e c t e (comptage 4 " des n e u t r o n s émis au
cours de la r é a c t i o n )
.
PRECISION : Sur l ' é n e r g i e
: ± I00 keV ; sur a : î 8 , 6 ï à 12,4 MeV e t
t 7 , 2 " à 14,3 MeV .
4 , 3 MeV £ l 8 ]
; v (
2 5 2
C f ) - 3,756 i 0,010
Q9]
.
Graaff 6 MV ,
ECHANTILLONS : Tm 0- sous forme pulvérulente dans container cylindrique
?
d'Al de 25 mm de diamètre .
MESURE : Cycles de mesures successives sur
U (mesure du flux) et sur
Tra 0„ . Mesure relative et contrôle du flux par scintillateur plastique .
MONTAGE EXPERIMEîîTAL : Echantillon et. moniteur placés successivement au
centre d'un gros scintillateur liquide sphërique qui permet de compter la
multiplicité des neutrons émis .
CORRECTIONS : Correction des empilements de neutrons solitaires par le
calcul ; atténuation et dégradation du flux incident ^ + 15% ; atténuation
dans le moniteur - 2,6% ; présence de neutrons de faibles énergies dans le
faisceau + 12% ; réponse en énergie du détecteur *v - 3% ; absorption
1
- 17 -
des neutrons émis dans 1 ' é chant il Ion ; correct ion totale appliquêe * ! ! 1 ~':.
à 12,4 MeV et *• îil mb à 14,3 MeV .
ERREUR : Standard : composée à partir de l'erreur standard sur 1g secti„n
efficace et des erreurs sur les corrections .
COMMENTAIRE DE L'EVALUATES : Cette publication est important? par l'énergie à laquelle la mesure a été faîte et par l'étude détaillée de toutes it-à
corrections qui pouvaient intervenir dans cette méthode de mesure .
NORMALISATION - RESULTATS : Aucune normalisation n'a été nécess?ire, les
standards adoptés par MATHER étant ceux que nous utilisons .
E
n
(MeV)
t ÛE
n
(MeV)
a
t A o/a
(mb)
(%)
12,4
0,100
1692
3,6
U,3
0,100
2118
7.2
FICHE_N"_5 -
r20J
AUTEURS : SETHAWAY D.R.
REFERENCE : Nuclear Physics A 190 635 (1972) ,
UABDRATOIRE : LAWRENCE LIVERMORE LABORATORY (USA) .
QUANTITES MESUREES : Sections efficaces de la réaction
Tm(n,2n) gTm
pour 9 énergies de 13,8 à 14,9 MeV en aeux séries .
METHODE DE MESURE : Activation .
PRECISION : Sur l'énergie : environ 1 25 l<eV ; sur a : : 4.7X .
STANDARDS : ^'A1 (n,a)^Na
s - 117,0 = 0,8 mb 1 14,43 t 0,015 MeV
Q ]
I (198 keV) - 0,52 et I (816 keV) - 0,495 photons par désintégration du
'^Tm ; T
] / 2
(
l68
T m ) - 93,1 jours .
PRODUCTION DES NEUTRONS : Réaction T(d,n) He sur cible tournante de Ti-T
MESURE DE FLUX : Mesure de l'activité du
24
Na produit dans les disques
d'Al (même dimension que les échantillons) à partir de la réaction
A l ( n
a )
1
i3
' n
nergie des neutrons .
Pour les autres énergies NETHAWAY a pris les r é s u l t a t s de :
- BAYHURST B.P. Q Î J
BARRALL R.C, ^251
, BUTLER J . P .
QJ]
, PAULSEN A. Q j ]
,
, pour t r a c e : la courbe de section efficace q u ' i l
a u r i l i s é e (voir valeurs e x t r a i t e s sur tableau) ,
MESURE DE L'ACTIVITE : Spectrométrie y avec Ge (Li) .
CORRECTIONS : Auta-absorption des rayonnements dans 1 ' Ccha.iti 1 Lon, Le flux
de neutrons est contrôlé à l'aide d'un télescope à protons pour la correction de la décroissance du flux au cours du temps .
MONTAGE EXPERIMENTAL : Echantillons et éléments de références placés car
jne sphère d'Al de 20 cm de rayon centrée sur la source de neutrons . Montage très aéré peur éviter les neutrons diffusés .
ERREURS : Pas d'indication .
COMMENTAIRE DE L'EVALUATEUR : Ce travail est caractérisé par la meilleure
géométrie d'irradiation dans les méthodes par activation qui a permis a
NETHAWAY d'obtenir une précision en énergie d'environ ± 25 keV . Ceci a été
re;idu possible par l'utilisation d'un accélérateur à fort courant .
NORMALISATION - RESULTATS : NETHAWAY Q o ]
ne donnant pas les valeurs
numériques de tous ses points expérimentaux pour la section efficace
, Tm(n,2n) -«Tu, nous les avons relever (avec la courbe moyenne) sur sa
q
figure 7 et reportées planche 3 d'où nous avons extrait quelques valeurs
de section efficace pour des énergies choisies . Ces données ont été
27
24
re-nonnalisées pour la section efficace _Al(n,a).,Na utilisée pour la
mesure de flux» ainsi que pour les intensités des rayonnements Y du
..Tu .
Pour celles-là, nous avons fait une correction moyenne en normalisant sur
la somme des intensités des deux rayonnements y mesurés . La période de
,_Tm utilisée par NETHAWAY est la même que celle de notre valeur standard.
E
n
(MeV)
"l
°
°3
(mb)
(mb)
(mb)
2
R
°4
A
(mb)
1965
1,057
2127
°4
m
13,8
122,5
125,4
14,0
120,7
123,9
1965
1 ,057
2133
4,7
120,0
122,1
I960
1 ,057
2108
4,7
117,5
119,9
1945
1 ,057
2098
4.7
1 A , A3
"»,7
117,0*
119,5
113,9
117,4
1923
, ,057
2095
4,7
111,2
114,7
190C
1,057
2072
4,7
1 10,0
113,4
1891
1,057
2061
4,7
Valeur utilisée conme standard primaire ,
R
: Facteur correctif pour les intensités des rayonnements
y
( = 1,015/0,96) .
o
: Valeurs de la section efficace de
de la fig. 1 de NETHAWAY
M
M
Al(n,a)
24
Na extraites
.
'"aleurs de la section efficace de
notre standard
27
)T
Al(n,cO
Na tirée de
(Planche 2) ,
Valeurs de la section efficace de
JTm(n,2n)
coTni extraites
fi
de la courbe de NETHAWAÏ .
o
: Valeurs de la section efficace
,;iTm(n,2n) ? T m adoptée,
Q
[»]
AUTEURS : VOS R., CHÛRIA 5.K., GI-CHBIST R.j. , ALFORD U.A.
'ŒFERENCE : Bull. Am. Phys. Soc. 18, 775 (1973) et Communication priv
(1974) .
LABORATOIRE : Alabama State University .
QUANTITES MESUREES : Section erficace de la réaction ' ^Tn.(n, 2n, ' * T"
13,33 J 14,71 et 15,24 MeV .
METHODE DE MESURE : Activation .
PRECISION : Sur l'énergie : .'.F. = 90, 130 et 160 keV respectivement ?c
F. •- 13,33 : 14,71 et 15,24 MeV ; sur J, i--.'; - ! «
n
.
STANDARDS : "Al(n,a)^Sa ; a - 1 12 ir.b à 14,7 MeV Q j ]
.
('!o»b) = "3,1 j. J I
y (198 keV) - ° '
e t
5 3 5
:
\
(448 keV) = ° '
2 3 5
;
168
ï7 ,o,<
„\ =• 0,496
photors
par
du 59
, Tm .
(816 .keV)
»
r
r désintégration
D
T
n
ECHANTILLONS : Mélange de Al- 0- et Ttt, 0^ sous forme pulvérulente .
MESURE DE FLUX : Mesure de 1 activité de
24
Na produite par la reaction
dans l'échantillon . Contrôle relatif du flux par scintillateur liquide .
MONTAGE EXPERIMENTAL : Un ôchantillon était placé à 0° et deux échantill
3
annulaires sous-tendaient des angles respectivement de 60* et 13C par
rapport à l'axe du faisceau .
CORRECTIONS : Auto-absorption des rayonnements y dans l'échantillon,
effets de sonme entre les ravc..Lienents X et Y coïncident .
tRREUR : Pas d'indication .
NORMALISATION - RESULTATS : Nous avons re-normalise les valeurs de VOS
I 26] à nos valeurs sta Jards pour la section efficace de la réaction
^'AUn,"0~"*Na . Pour les intensités des rayonnements Y mesurés ( 193, 448
*'
168
316 keV), nous avons r^-normalise sur leur somme . La période de g'
utiliser par VOS est la même ^ue celle de notre standard .
1
rin
6
E
n
(MeV)
13,33
: iE
n
0
R
°2
°3
CrUV)
1
(mb)
(nb)
(mb)
0,09
122,4
127,2
1901
°4
± A O/O
'
m
(mb)
1,073
2120
3,5
14,71
0,13
112,0
115,9
1813
1,073
2013
4,4
15,24
0,16
104,8
108,7
1879
1,073
2091
4,3
R
: Facteur correctif pour les intesnités des rayonnemp.nts Y
o
27
24
: Valeurs de la section efficace de la réaction Al(n,a)j Na
( = 1,266/1,180) .
13
utilisées par VOS (~26j
normalisant les mesures de LISKIEN r27J
14,7 MeV de V0NACH Q î J
o.
(
. Ces valeurs ont été obtenues en
à la valeur à
*
: Valeur de notre section efficace
,Al(n,a) Na standard
0- : Valeurs de la section efficace de. la réaction
L'Ll
TTi(n,2n) ,gTni
données par VOS f"26j .
a.
: Valeurs de la section efficace de la réaction Tm(n,2r.) qTm
ftq
adoptées avec : o
(ff
/CT
5
R
°3 ' 2 l " *
fi
- FIÇK-ïl-Z - £ ô j
AUTEURS : FREHAUT J. et M0SINSK1 G.
REFERENCE : Rapport CEA-R-4627 (1974) et Communication privée .
LABORATOIRE : Centre d'Etudes de Bruyères-le-Châtel (France) .
QUANTITE MESUREE : ' ^Tm(n, 2n)'^Tm, pour U énergies de 7,93 à 14,28 MeV .
METHODE DE MESURE : Mesure directe (comptage 4 TT des neutrons émis au cours
de la réaction) .
PRECISION : Sur l'énergie : de ± 70 à "- 150 keV ; sur 0 , de ± 4,1 à
i 503 .
238
25/
STANDARDS : U(n,f) Q?J et G ( Cf) = 3,732 QsJ PRODUCTION DES NEUTRONS : Réaction D(d,n) He sur cible gazeuse avec Van de
Graaff Tandem 12 MeV .
ECHANTILLONS : Tm métal "» 10 g, diamètre 20 mm enveloppé dans feuille since
de polyethylene .
MESURE : Mesures successives entre le moniteur et les échantillons . Mesure
relative permanente du flux par petit scintillateur liquide .
MONTAGE EXPERIMENTAL : Echantillon et moniteur ( irradié par le faisceau de
neutrons) placés successivement au centre d'un gros scintillaLeur liquide
sphérique qui permet de compter la multiplicité des neutrons émis .
CORRECTIONS : Correction des empilements d'événements à un neutron par le
calcul, du bruit de fond, du temps mort, des événements dus à l'enveloppe
de l'échantillon, neutrons de break-up .
- 24 -
ERREURS : Erreurs statistiques combinées quadratiquement . L'erreur sur le
°3S
(~ U) n'est pas incluse .
standard j
COMMENTAIRE DE L'EVALUATEUR : Ce travail est le seul qui donne 14 points
de mesures régulièrement espacés en énergie pour cette réaction et par
cette méthode de mesure .
NORMALISATION - RESULTATS ; Aucune normalisation n'a été nécessaire, les
standards adoptés par FKEHAUT étant ceux que nous utilisons .
E
n
(MeV)
8,44
t AE
n
(MeV)
0,140
a
± A 0/0
(mb)
J
0,068
50
8,94
0,125
0,377
7,2
9,44
0,120
0,978
8,9
9,93
0,110
1,232
5,6
10,42
0,100
1,567
5,6
10,91
0,095
1,661
6,4
11,40
0,090
1,715
4,6
11,88
0,085
1,799
5,3
12,36
0,085
1,953
4,3
12,85
0,080
2,093
4,1
13,33
0,075
2,131
5,8
13,80
0,075
2,172
4,1
14,28
0,070
1,916
7,3
14,76
0,065
2,053
7.2
liÇHO*_8 " Q O
AUTEUR
: QAIM S.M.
REFERENCE : Nuclear Physics A 224, 319 (1974), référence supplémentaire
I 43J
et Communication privée (1974) .
LABORATOIRE : Institut fiïr N'iklearchetnie der KernforschungzanLage Julich
GmbH (Germany) .
QUANTITES MESUREES : Section efficacn de la réaction
l
Tm<n,2n) Tm à
g
METHODE DE MESURE : Activation
PRECISION : Sur l'énergie ÛE : ± 0,3 MeV ; sur a, A a/a
: ± 7,7%
STANDARDS ; ^Al(n,a)^Na, o - (121 ± O mb et "As(n,2n)™As,
Il
.,-g
JJ
J-J
a - (970 ± 80) mb à 14,7 MeV ; 1. ,_ ( ^ T m ) - 93 J j.
1 il
0?
Dynagen .
ECHANTILLONS : Mélange du Tm naturel SOUJ forme d'oxyde de grande pureté
(0,2 - 1 g) avec l'élément de référence iy 0,05 g ) , l'ensemble étant enveloppé dans une feuille fine de polyethylene .
MESURE DE FLUX : Mesure d^
24
74
,Na ou _„As formé dans l'échantillon au cours
11
J3
de 1'irradiation .
MONT iGE EXPERIMENTAL : Echantillons places derrière la cible de
3
H pour
CORRECTIONS : Corrections habituelles (géométrie! absorption, etc ...)
ERREURS : Erreur statistique associée quadratiquement aux incertitudes sur
flux de neutrons, ^'efficacité relative du spectromètre Y. l'évaluation
la partie du spectre continu sous le ph. topic . Les erreurs dues à 1'inrtitude sur le schéma de désintégration ne sont pas incluses .
NORMALISATION - RESULTATS : QAIM n'a pas indîqié clairement si la section
efficace qu'il avait utilisé pour mesurer le fl"X de neutron était celle
27
^4
75
74
de la réaction
Al(n,a)" Na ou -_As(n,2n)- As . Comme il nous a signalé
par ailleurs que ces deux réactions donnent des résultats cohérents, nous
avons adais que le standard utilisé était la section efficace de la réac7
24
7
:ier. ~ Alin,i) Na sur laquelle nous avons normalisé son résultat . La
période utilisée par QAIM est la même que celle de notre standard . Pour
les intensités des rayonnements Y de 198 et 498 keV
utilisés pour les
mesures, nous avons normalisé sur leur somme .
L E
(MeV)
i
l ,"
°2
°3
(mb)
Cmb)
(nb)
12]
116
r.
(MeV)
r 0,300
1,97]
± cr/o
R
',057
(mb)
m
l,9S«
7.7Z
Facteur correctif pour les intensités des rayonnements
Y (= 1,015/0,96) .
Valeur de la section efficace de la réaction
utilisée par QAIM Q i j
27
24
Al(n,ct) Na
,
Valeur de la section efficace de la réaction
extraite de notre standard
27
24
.l(n,cc)..Na
00 (Planche 2) .
Valeur de la section efficace de la réaction
,_Tm(n,2n) qTm
fi
donnée par QAIM .
Valeur de la section efficace de la réaction
gTm(n,2n)
fi
-Jim
V - PUBLICATIONS NON RETENUES I) - VALLIS - D.G. - AWRE 0 - 76/66 (1966)
Qê]
Nous avons eu des difficultés en essayant de standardiser
la valeur de VALLIS f*28l (0 „ • 1022 i I]6 mb à 14,7 MeV) . Pour ses
*- *J
n,2n
mesures, VALLIS a utilisé un détecteur Ge (Li) pour observer le spectre
gamma émis par les niveaux excités de
de
Er (au cours de la désintégrât i .,-r.
,.Tni), et il somme les ititens ités des rayonnements y qui dépeup lent \z
niveau à 1543 keV . Dans ce même rapport, VALLIS I 28j
donne des informa-
tions seroblaMes concernant les rayonnements Y qui dépeuplent le ni veau -i
1095 keV ; pourtant, si ces données sont utilisées avec notre schéma de
désint£àr<îtion, les résultats différent d'un facteur 1,7 de la valeur
déduite du dépeuplement du niveau â 1543 keV . De plus, une comparaison
entre les intensités relatives des rayonnements y adoptées par VALLIS et
celles de notre standard montre que les intensités de VALLIS sent basses
pour les énergies inférieures à 700 keV et hautes pour les énergi es supérieures à 700 keV . A cause de ces incertitudes, nous n'avons pas inclus
le résultat de VALLIS dans la détermination de notre courbe recommandée .
2) - BARI A. - Nucl. Sciences Abs. 26 - 34 887 (1972)
DO
Ce résultat (1443 - 129 mb â 14,8 MeV) est extrait d'un
résumé d'une thèse écrite à l'Université de l'Arkansas . Nous avons temporairement exlus ces résultats, car nous n'avons pas pu nous procurer cette
thèse . Nous n'avons aucune information sur le standard du flux et le
schéma de désintégration utilisé par BARI pour obtenir la section efficace
VALLIS fait un calcul similaire qui indique un accord à •'•• UZ . Nous
pensons, cependant, que le schéma de désintégration de
correctement représenté dans son calcul .
AQ
T m n'est pas
VI - VALEURS ISSUES DE CALCULS OU D'EVALUATIONS •
I) - PEARLSTEIN S. - NDI A 3,3, 327 (1967) HjÔ]
Les calculs ont été faits
de FLEROV Q ! ]
et BAHR Q 2 ]
a partir des formules empiriques
(Modèle statistique) .
a
E
n
<HeV)
(mb)
13-, 1
2128
14,1
2186
15,1
2216
2) - JEKI L. - KFKI 71 8 (1971)
E
n
(MeV)
11,05
33
a
(ni)
1833
Cette valeur est obtenue par une formule empirique donnant
les sections efficaces n,2n â E
- Q + 3 MeV en fonction de (N-Z) et de A
sur une large garnie de noyaux . Les coefficient* de la formule «ont. pour
des tranches de Z, ajustés sur des résultats expérimentaux .
- 29 -
3) - JARY J. - EANDC Topical Discussion, Tokyo, 1974 and private
conanunication (1974)
34
-
a - 20,9 MeV '
a - 18 MeV"
1
E
n
a
°n,2n
(MeV)
9,05
0
n,3n
(mb)
i
n,2n
(mb)
a
(mb)
29,7
-,
n,3n
(mb)
55,9
10,06
430
627
11,07
1141
1431
12,07
1675
1923
u,oa
1984
2154
U,08
2160
2269
15,09
2263
16,09
2322
0,2
235S
17,10
2338
16,8
2345
18,11
2234
139
2163
19,11
1940
443
1752
639
20,12
1532
858
1259
1135
2327
0,5
30,5
2."2
Ces résultats préliminaires ont été obtenu* par un calcul
de la théorie statistique utilisant la représentation des densités de
niveaux de GILBERT et CAMERON Q s ]
1
. La valeur de a » 20,9 MeV* pour le
paramètre de densité de niveau a été extrait de GILBERT et CAMERON ; les
résultats des calculH avec a • 18 MeV
ont été indiqués pour comparaison .
Ces calculs prennent en compte la compétition avec la réaction n,Y mais pas
les réactions n,p et n,a et ne prennent pas en compte les spins . Une section non élastique constante en fonction de l'énergie basée sur la formule
de FLEROV H } H
a été utilisée pour les calculs .
-'' - r.iLnBERG M.D. - SSL 325 - TID 4500 (1966)
-
E
n
IMeV)
9,
Fib]
(nil)
0,42
7
10,0
0,53
10,5
0,69
11,0
0.80
li,5
0,87
12,0
0,91
13,0
0,96
14,0
1,00
15,0
1,01
Ces résultats ont été extraits de la courbe donnée dans
le BNL 325 qui avait été tracée à partir des résultats expérimentaux de
TEWES
(_>2J
• Ces résultats étaient les seuls résultats connus quand le
BNL 325 était en préparation .
5) - BODY Z.T. et CSIKAI J. - A-.
En. Rev. 11.1 (1973) ("37]
La valeur recommandée par BODY est une moyenne des valeurs
expérimentales publiées (jusqu'en 1972) :
a 14,7 HeV
a = 2,045 ± 115 mb
Vil - DONNEES RECOMMANDEES, COMPARAISON AVEC D'AUTRES RESULTATS ISSCS DE
CALCULS OU D'EVALUATIONS, ERREURS ADOPTEES Sur la planche 4, nous avons fait figurer tous les résultats expérimentaux avant re-normalisation . Les désaccords entre les données sont évidente , vec des écarts supérieurs à un facteur deux, en particulier entre les résultats de FREHAUT T M
et ceux de TEWES H 2J
Sur la planche 5, les valeurs selectionnées ont été représentées après re-normalisation à notre ensemble de données recommandées .
On remarque une nette amélioration, tout en rappelant que les résultats ce
TEWES
I12j
ont été traités comme des résultats relatifs . Les erreurs
indiquées planche 5 sont celles données par les auteurs .
- Données recommandées .
Nos données recommandées pour la section efficace de la
réaction
, Tm(n,2n) .-qTm sont indiquées par la courbe de la planche 5 .
q
Les données évaluées aux alentours de 14 MeV représentent un compromis
entre différents résultats . Les valeurs de VOS Hï^!
DRUZHININ
Jj6\
et QAIM
valeur de DILG (_'£)
Qf]
a"~desaus
, NETHAWAY Q o ]
,
sont légèrement au-dessous de la courbe, la
f
i
e s
valeurs de FREHAUT f^J
étant
d e
part et d'autre, et la valeur à 14,3 MeV de MATHER j~l7j en bon accord
avec les valeurs recommandées . On remarque que la valeur â 12,4 MeV de
MATHER I 17]
est nettement au-dessous de la courbe évaluée et des valeurs
de FREHAUT | 6 j ; une conclusion analogue a déjà été observée par
PHILIS
[3 81
dans l'évaluation de la section efficace de la réaction
^Nb(n,2n)^Nb .
Au-dessous de 14 MeV, le tracé de notre courbe est fondée
sur les résultats de FREHAUT (~6_j et ceux de TEWES p 2 j
(que nous
avons considéré comme relatifs et ajusté sur 1» moyenne des autres valeurs
vers 14 MeV) avec une extrapolation arrondie jusqu'au seuil .
Au-dessous de 15 MeV, ne disposant pas de données expérimentales, nous avons extrapolé notre courbe recommandée jusqu'à 20 MeV en
utilisant les résultats de calculs de la théorie statistique obtenus par
JARY I 3ÂJ
pour un paramètre de densité de niveau de 20,9 MeV
(GILBERT l_35|
) après une normalisation systématique d'environ - 5%
pour améliorer l'accord avec les points expérimentaux aux alentours de
14,5 MeV . Le raccordement entre les deux parties de courbe conduit à passer légèrement au-dessus du milieu du groupe de pointi situés à 1A,7 14,8 MeV .
On doit noter que les valeurs de FREHAUT F o J
MATHER
et de
I_I7J obtenues par la méthode de mesure directe sont en bon accord
^excepté pour la valeur à 12,4 MeV de MATHER) avec les résultats des mesures par activation de QAIM
DRUZKININ
M y
Qf]
, DILC
Q4]
, NETHAWAY Q o J
,
.
- Comparaison avec d'autres résultats issus de calculs ou d'évaluation .
La comparaison de notre courbe adoptée avec des valeurs
calculées ou évaluées est indiquée planche 6 . Les calculs de la théorie
statistique de JARY [_3AJ
ont été faits avec la représentation des densités
de ni-eaux de GILBERT | 351
pour deux valeurs du paramètre de densité de
niveaux . La valeur a - 20,9 MeV"
a été extraite de GILBERT F^M
et la
ferme de la courbe correspondante a été retenue pour nos données recommandées (voir ci-dessus) , bien que les valeurs obtenues soient faibles audessous de 13 MeV . La courbe correspondant à la valeur a - 18 MeV
a été
indiquée pour comparaison . Elle conduit â un accord légèrement meilleur
dans la région 12-15 MeV mais â des valeurs trop basses au-dessous de
13 MeV . Ceci pourrait s'expliquer (pour a - 20,9 et a - 18 MeV
) par la
représentation inadéquate des niveaux â faibles énergies d'excitation pour
' _Tm par ce modèle .
Nous avons également, pour informations, fait figurer
planche 6 les résultats de la section efficace (n,3n) calculés par
JARY
Q H
Les résultats des calculs de PEARLSTEIN n O j
sont en
3
accord avec nos valeurs recommandées . Les valeurs de GOLDBERG L ÏJ
(basée
essentiellement sur celles de TEWES
tandis que les valeurs de BODY r37j
•*e notre courbe recommandée .
IJZJ
et JEKI p33l
sont très basses,
sont à moins de 15%
- Erreurs adoptées .
Une estimation de l'incertitude sur noB valeurs recoramandées est indiquée par les courbes en tirets de la planche 7 qui enveloppent
la quaBi-totalité des données re-normalisées . Cocme les résultats expérimentaux ont été obtenuB par deux méthodes différentes, nous n'avons pas
majoré cette incertitude pour tenir compte de celle3 de nos données d°.
références . Au-dessous de °- 9 MeV, nous avons adopté l'erreur donnée par
FREHAUT ("'"'_] pour la valeur à 7,93 MeV . De 9 à 16 MeV, nous avons adopté
une incertitude de t 10Z qui enveloppe environ 90Z des valeurs expérimentales re-normalÏBéeB . Au-dessus de 16 MeV, la forme de courbe évaluée
étant uniquement fondée sur des calculs (JARY I 34j
) » nouB avons augmen-
té arbitrairement â ± 20Z l'incertitude adoptée .
Les valeurs tabulées de la section efficace de la réaction
, Tm(n,2n) , Tm et l'estimation de l'incertitude sur la courbe Évaluée
q
Q
sont indiquées planche 8 ,
VIII - COHERENCE DES DONNEES RECOMMANDEES En dehors de la section efficace (n,2n), il y a peu d'informations sur les réactions neutroniques avec , Tm dans la région du
MeV . Une estimation de la section efficace (n,n') peut être obtenue en
utilisant la formule de FLEROV I 3il qui donne la section efficace nonélastique (o
• 2,397 b) et en utilisant nos résultats pour la section
n,e
n
La Bection efficace non élastique aux environs de 14 MeV
en omettant les réactions ou plusieurs particules chargées sont émises .
La section efficace (n,3n) est nulle à 14 MeV car son seuil est à
14,96 MeV . Si on suppose que les réactions n,y et celles qui produisent
des particules chargées ont: des sections efficaces négligeables, nous
obtenons :
a
n,n
, *> a
n,e
- 0 _
n,2n
- 0,267 b
Les résultats précédents peuvent être comparés aux sections efficaces évaluées de la version IV de ENDF/B 1^401
pour les noyaux
- 35 -
Ainsi, bien que la piécisinn obtenue approche les t 5% dan-^ -^tte gamme,
des nesures 3jpplémentaires sont nécessai res pour atteindre la précis : en
demandée . En particulier, quelques résultats de mesures soignées au-dessous et au-dessus de 15 MeV préciseraient la pente de la courbe aux alentours de 14,5 MeV .
Afin de comparer
les résultats des calculs théoriques il
serait également intéressant de disposer de quieques résultats expérimentaux jusqu'à 20 MeV .
Enfin, on a pu remarquer dans cette ?nalyse que les rL-£'jitats des mesures de la section efficace
, Tm(n,2n) ..«Tin par des îr.éthndeb
aussi différentes q'ie les mesures directes et par activation, sont, une
foi* re-normalisés, en accord, cet accord
f:des des
:
',iférents
anr cohérent avec los î.iceiti-
standards utilisés pour les uleux méthodes .
Nous remercions Mademoiselle JARY J. et Monsieur LAGRANGE C.
pour les calculs qu'il ont effectuas et les résultats qu'ils nous ont
communiqués . Mous remercions également Monsieur FREHAUT J. de nous avoir
connnunique ses résultats expérimentaux .
[ 1 I - "World Request List for Neutron Data Measurements for Nuclear
Reactors," ISDC(SEC) - 38/U, 1974 .
[~2j
- GOVE N.B. et KAPSTRA A.H., "The 1971 Atomic Maes Evaluation in Five
Parts. Part V : Nuclear Reaction Q-values," Nucl. Data Tables 11,
(1972), 127 .
1~3"] - WAPSTRA A.H. et GOVE N.B., "The 1971 Atonic Mass Evaluation in Five
Part;. Part I : Atomic Masse Table," Nucl. Data Tables 9, (1971),
267 .
TiT] - HARMATZ B., "A - 169, " Nucl. Data Sheets 10, (1973), 359 .
Tsj
- FOSTER D.G.Jr. , et GLASGOW D.W., "Neutron Total Cross Sections,
2.5 - 15 MeV. Part I. Experimental," Phys. Rev. C3, (1971), 576 .
To"] - FREHAUT J. et MOSINSKI G., "Mesure des Sections Efficaces (n,2n)
_, .,
56_
59„
89, 169^_ 175,
181_
197, 209„.
des Noyaux
Fe,
Co,
Y,
Tm,
Lu,
Ta,
Au,
Bi,
2 3 8
U et (n,3n) de
238,
J du seuil à 15 MeV. "Rapport CEA-R-4627
(1974) et Communication privée .
f"7j
- SOWERBY M.G., PATRICK B.H. et MATHER D.S., "Simultaneous evaluation
of the Fission Cross Sections of
0,
Pu and
U and the
U
Capture Cross-Section in the Eiergy Range 100 eV to 20 iieV," AERER 72/73 (1973) .
I Sj - AXTON J.
t
Second Panel on Neutron Standard Reference Data, Vienne,
1972, 20-24 Novembre (p. 171) .
Q9J
- GREENWOOD L.R., "A - 168," Nucl. Data Sheets 11, (1974), 385 .
MO]
- KELLER G.E., ZGANJAR E.F. et PINAJIAH J. J., "Precision Gamma-Ray
168
Spectroscopy on the Decay of
Tm," Nucl. Phys. A129 (1969), 481.
;
- 38 -
- raSACH H., HILLE M., STENGL S., BREUNLICH W. et UERNER E.,
27
"Prec.-ion-Measureaent of
Al(n,a) Cross Section for 14.43 MeV
Seu-'ons," Z. Physik 237, (1970), 155 .
- BAYHURST B.P. et PRESTO X)D R.J., "(n,p) and (n,ci) Excitation
Functions of Several Nuclei from 7.0 to 19.8 MeV," J. Inorganic
nucl. Chem. 23, (1961), 173 .
- BUTLER J.P. et SANTRY D.C., "Excitation Curves for the Reactions
:7
24
2
24
Al(n,i) Sa and Sig(n,p) Na," Can. J. Phys. 41, (1963), 372 .
- PAULSEN A. et LISKIEN H., "Cross Sections for the Reactions
'iS
54
59
5H
24
74
7
24
Mn(n,2n) Mn,
Co(n,2n) Co,
Mg(n,p) Na and
AHn.a) Na
in the 12.6-19.6 MeV Energy Region," J. Nucl. En. 19, (1965), 907.
?
- BARRAL R.C., SILGEBERGELD M. et GARDNER D.G., Stanford University
Report SUHP-69-2 (1969) .
- VOS R., GHORIA S.K., GILCHRIST R.D. et ALF0RD W.A., "The (n,2n)
Cross Section of
Tm," Bull. Am. Phys. Soc. 18, (1973), 775 .
- LISKIEN H. et PAULSEN A., "Cross Section Measureme.:<: for the
56
6
Threshold Reactions Fe(n,p)? Mn,
56
Co(n,a) Mn and
between 12.6 and 19.6 MeV Neutron Energy," J. Nucl
62
Cu(n,2n) Cu
En. 19, (1965),
73 .
- VALLIS D.G., "Cross Sections for (n,2n) Reaction at 14.7 MeV of
some Odd-Proton Nuclei," AWRE 076/66 (1966) .
- EARI A., "14.8 MeV Neutron Activation Cross Sections of Rubidium,
Strotium, Zirconium, Niobium, and Rare-Earth Nuclides," Nucl. Sci.
Abs. 26 4+ 34887 (1972) .
- PEAELSTEIN S., "An Extended Table of Calculated (n,2n) Cross
Sections," Nucl. Data Tables A 3, (1967), 327 .
- 40 -
DO
QAIM S.M., "Total i>,?n) Cross Sections and Isomeric Cross
Section ratios at 14,7 MeV in the region of rare earths,"
Nuclear Physics A 224, 0974), 319 .
QAIM S.M., "Activation Cross Sections, Isomeric Cross Section
ratios and systematics of (n,2n) reactions at 14-15 MeV,"
Nuclear Physics A 185, (1972), 614 .
Msniaait reçu te 23 xpttmtxe
T9T5
XI - LEGENDE DES FIGURES
Courbe représentant la variation de la section efficace
fonction de l'énergie (extraite de ( ? I
U(n,f) en
)•
Vlanche 2 :
27
24
Courbe représentant la variation de la sectLon efficace . ,Al(n,'i). , Na er.
fonction de l'énergie (exti .ite Ce
I l "1I
).
Planche 3 :
Courbe représentant 1B variation de la section efficace
Tm(n,2n) , „TT,
. _
69
69
201 (Voir Fiche n 5) .
Planche A :
C
Valeurs expérimentales de la section efficace de la réaction
Planche 5 :
Valeurs expérimentales re-normalisées et courbe adoptée pour la section
efficace de la réaction
,_Tni(n,2n) , Tm du seuil à 20 MeV .
0
Planche 6 :
Comparaison des résultats des calculs de JARY f_3Âj
PEARLSTEIN
Qo]
, GOLDBERG
Qê]
, BODY £37]
, JEKI 1^31
,
, avec nos valeurs
recomnandees ,
Planche 7 :
Données recoomandées et erreurs adoptées pour la section efficace de la
réaction '^Tmdi^iO^Jrin du seuil à 20 MeV .
Planche 8 :
Valeurs tabulées des données recommandées avec les erreurs adoptées pour
la section efficace de la réaction
6g
Tm(n,2n) .Tm du seuil à 20 MeV .
fi
2,4 (barns)
169
Tm ( n 2n)
Iftfl
Tm([20], Fig.7; . série de mesuras A
a-. ,.
.
„
B)
2,2
2,0
o
1,8
Planche 3
1,6
E (MeV)
n
13
13,5
14
14,5
15
v ( borns)
t t»4*1Sî--^
I
-+-
169
.
.
o
•
•
»
0
«
«
»
T
,
,
,168
T
1960(12]
TEWES, HA.
1966L28]
VALLEi D.G.
W8CU]
DILO. W .
DRUZHIN!N. AA. 197211 6 !
1972117)
fATHEFI, OS.
NETHAWAY, QR. 1972(20 1
1972129']
BAR! A
1973126]
VOS. R.
1W( 6
FREHAUT.J.
•NX [4 2 1
OAIM SM
Planche t.
O.0H
E (M V)
n
c
fer (born»)
Jç-4*-À*f.
—
169
T
166
T
Donneet recommandée*
„
1960 [12]
• TEWES, H.A.
° DILG, W.
1968 [14]
• ORUZHININ. A.A. 1972 [16]
1972 [17]
• MATHER. D.S.
* NE TH AWAY. D.R. 1972 [2(j
1973 [26]
' VOS. R.
1974 [ 6 ]
• FREHAUT, J.
1974 [42]
o OAlM, &M.
Planch. 5
E„ (McV)
19
20
. Donnée» recommandées
E r r t u r i adoptée*
• TE WES. HA.
» DILG. V.
• DRUZHININ. A.A.
- MATHER, D.S.
NETHAWAY D.R.
1960 [12]
196S " 1972 [16]
1972 [17]
1972 fed
1973 [26]
1974 [ 6 ]
1974 [42]
Planche 7
13
14
E „ (MeV)
15
_L_
16
20
Arhrvti il'-'!•;<! m-r
IM'
Ir CE A. Srrvitf
Or Oon/mnnut.tin. S-
Navrmbrr
W'J
DEPOT LEGAL
4ô:nr (nmestrr
I975
La diffusion, à titre d'échange, des rapports et bibliographies du Commissariat è l'Energie
Atomique est assurée par le Service de Documentation, CEN-Saclay, B.P. n 2,
91 190 - Gif-sur-Yvette (France).
a
Ces rapports et bibliographies sont également en vente à l'unité auprès de la Documentation
Française, 31, quai Voltaire, 75007 - PARIS.
Reports and bibliographies of the Commissariat à l'Energie Atomique are available, on an
exchange basis, from the Seivîce de Documentation, CEN-Saclay, B.P. n° 2,
91 190 • Gif-sur-Yvette (France}.
Individual reports and bibliographies are sold by the Documentation Française, 31, quai
Voltaire, 75007 • PARIS.
Edité par
le Service de Documentation
"entre d'Etudes Nucléaires de Saclay
Boite Postale n° 2
91190 • Gif-sur-YVETTE
(France)