Die Spektren der Neutronen aus den Reaktionen C¹²(γ,n)C¹¹ und O¹⁶(γ,n)O¹⁵

Abstract

The (γ, n)-reactions on carbon and oxygen were studied using the 30,5 MeV brems-strahlung beam of the Heidelberg betatron. The photoneutrons were detected via the recoil protons in a stilbene scintillator. The pulse height spectrum of scintillations produced in the stilbene crystal by the recoil protons is analyzed to yield the incident neutron energy distribution. Theγ-ray and electron background was strongly reduced through pulse shape discrimination. To test the apparatus the spectrum of the neutrons from a Po-α-Be source was measured.

The energy spectrum of the photo-neutrons from O¹⁶ shows clearly two peaks at excitation energies of 22,4 and 24,4 MeV also seen in the photo-proton spectra. The energy distribution of the neutrons from C¹² (γ, n) too contains indication of structure already known from the proton spectra from C¹² (γ, p). The derived cross sections of C¹² (γ, n ₀) and O¹⁶ (γ, n ₀) coincide as well in their shape as in their absolute magnitude with the corresponding (γ, p ₀)-cross sections. In both C¹² (γ, n) and O¹⁶ (γ, n)-reaction the neutrons seem to leave the final nucleus mainly in its ground state.

Zusammenfassung

• 1. Der aus dem Spektrum der Photoneutronen aus C¹² zu ermittelnde Wirkungsquerschnitt für C¹² (γ, n ₀) C¹¹ stimmt in seinem Verlaufe im wesentlichen mit dem Wirkungsquerschnitt für C¹² (γ, n) C¹¹ überein, enthält aber darüberhinaus deutliche Anzeichen einer komplexen Struktur.

• 2. Der aus dem Spektrum der Photoneutronen aus O¹⁶ ermittelte Wirkungsquerschnitt für O¹⁶ (γ, n ₀) O¹⁵ stimmt mit dem Neutronenerzeugungsquerschnitt überein und zeigt wie dieser zwei ausgeprägte Linien, die mit den bereits aus der Untersuchung der Protonenspektren, der Totalabsorption vonγ-Quanten und der Reaktion N¹⁵ (p, γ ₀) O¹⁶ bekannten Resonanzen imγ-Absorptionswirkungsquerschnitt beiE=22,2 und 24,2 MeV übereinstimmen.

• 3. Sowohl bei C¹² als auch bei O¹⁶ stimmt$\sigma _{(\gamma ,n_0 )}$ mit$\sigma _{(\gamma ,p_0 )}$ in der Form — d.h., soweit erkennbar, auch in der Feinstruktur — wie im absoluten Betrage überein.

• 4. Bei der (γ, n)-Reaktion an C¹² und O¹⁶ überwiegen die Übergänge zu den Grundzuständen der Folgekerne.