Decay of the 83 min ground state of⁷⁵Ge

Summary

The decay characteristics of the 83 min⁷⁵Ge produced by the (n, 2n) reaction with 14.7 MeV neutrons on enriched⁷⁶Ge target have been studied by using 32.2 cm³ Ge(Li) and 7.6 cm×7.6 cm NaI(Tl) γ-detectors. The study shows the presence of a 270.2 keV γ-ray confirming a recent report, but does not show any 136 keV γ-ray (intensity <0.007) and hence rules out the recently proposed β-feeding (the unique 1st forbidden) to the well-established 5/2⁺ state at 400.6 keV in⁷⁵As. Two new γ-rays have been found with energies 279.7±0.4 and 338.0±0.4 having relative intensity of 0.05±0.01 and 0.04±0.01, respectively, relative to 100 for the 264.6 keV γ-ray. In all 10 observed γ-rays have been fitted in a revised decay scheme of the 83 min⁷⁵Ge. The results are discussed and compared with those known from the 120 d⁷⁵Se decay. Moreover, the isomeric (n, 2n) cross-section ratio for the production of the 46 s and 83 min isomers of⁷⁵Ge has been determined, giving σ_m/(σ_m + σ_g) = 0.71 ± 0.04.

Riassunto

Le caratteristiche di decadimento del⁷⁵Ge di 83 min prodotto dalla reazione (n, 2n) con neutroni di 14.7 MeV su bersaglio arricchito di⁷⁶Ge sono state studiate usando detettori γ di Ge(Li) di 32.2 cm³ e di NaI(Tl) di 7.6 cm×7.6 cm. Lo studio mostra la presenza di un raggio γ a 270.2 keV confermando un recente resoconto, ma non mostra nessun raggio γ a 136 keV (intensità <0.007) e quindi esclude il recentemente proposto β-feeding (l’unico primo vietato) per il ben definito stato 5/2⁺ a 400.6 keV in⁷⁵As. Si sono trovati due nuovi raggi γ con energie 279.7±0.4 e 338.0±0.4 aventi intensità relative di 0.05±0.01 e 0.04±0.01, rispettivamente, rispetto a 100 per il raggio γ a 264.6 keV. In tutto 10 raggi γ osservati sono stati approssimati in uno schema di decadimento rivisto per il⁷⁵Ge di 83 min. Si discutono i risultati e li si confronta con quelli conosciuti per il decadimento di⁷⁵Se di 120 giorni. Inoltre il rapporto isomerico delle sezioni d’urto (n, 2n) per la produzione di isomeri di⁷⁵Ge di 46 s e 83 min è stato determinato, dando σ_m/(σ_m + σ_g) = 0.71 ± 0.04.

Резюме

Исследуются характеристики распада 83 м⁷⁵Ge, образованного в реакции (n, 2n) нейтронами с энергией 14.7 МэВ на мишени, обогащенной⁷⁶Ge, используя γ детекторы 32.2 см³ Ge(Li) и 7.6 cm×7.6 cm NaI(Tl). Исследование указывает на наличие γ-лучей с энергией 270.2 кэВ. Однако, не обнаружено γ-лучей с энергией 136 кэВ (интенсивность <0.007) и, следовательно, исключается недавно предложенный β-«фидинг» в хорошо установленное состояние 5/2⁺ при 400.6 кэВ в⁷⁵As. Обнаружены две линии γ-лучей с энергиями 279.7±0.4 и 338.0±0.4, которые имеют относительные интенсивности 0.05±0.01 и 0.04±0.01, соответственно, по сравнению с 100 для γ-излучения с энергией 264.6 кэВ. Все 10 наблюденных линий γ-лучей удовлетворяют уточненной схеме распада 83 м⁷⁵Ge. Обсуждаются полученные результаты и проводится сравнение с результатами для распада 120 д⁷⁵Se. Определяется также отношение изомерных поперечных сечений (n, 2n) для рождения изомеров 46 с и 83 м⁷⁵Ge, которое равно σ_m/(σ_m + σ_g) = 0.71 ± 0.04.