Effets atomiques sur les émissions bêta à basse énergie : calcul et mesure

Dans cet article nous présentons les travaux effectués au LNE-LNHB visant à une meilleure connaissance de la forme des spectres en énergie d’émission bêta : un programme de calcul théorique des spectres a été développé et des spectres ont été mesurés à l’aide de détecteurs cryogéniques. Le calcul théorique inclut une correction de l’effet d’écrantage qui évite la discontinuité non physique inhérente à la méthode de correction habituelle, ainsi qu’une correction de l’effet d’échange, non prise en compte dans la plupart des calculs et importante dans les cas du ⁶³Ni et du ²⁴¹Pu. Ces calculs sont comparés aux spectres expérimentaux obtenus avec des calorimètres métalliques magnétiques, des détecteurs cryogéniques dont l’absorbeur enferme l’émetteur bêta. Ces détecteurs sont caractérisés par un rendement de détection très élevé, une excellente résolution en énergie et un seuil en énergie très bas. Les spectres mesurés du ⁶³Ni et du ²⁴¹Pu confirment la justesse des spectres théoriques et notamment du calcul de l’effet d’échange jusqu’aux plus basses énergies, explorées pour la première fois.