ISOMER SHIFT CALIBRATION OF Fe⁵⁷ BY LIFE-TIME VARIATIONS IN THE ELECTRON CAPTURE DECAY OF Fe⁵²

Résumé
Le déplacement isomérique pour le ⁵⁷Fe est proportionnel à ΔR/R (variation relative du rayon nucléaire au cours de la transition à 14,4 keV), et à Δ | ψ (0) |² / ψ(0) |² ns différence relative de densité de contact en électron S entre la source et l'absorbant. Des mesures récentes, réalisées par le groupe de Zurich, de la vitesse de conversion dans la transition à 14,4 keV, conduisent à des densités électroniques qui varient deux fois plus vite que ce qui peut être attendu d'une approche semi-empirique utilisant des mesures de déplacement isomérique. Les expériences réalisées par le groupe de Zurich étant très délicates nous avons décidé de les répéter de façon indépendantes, à partir de la capture électronique dans ⁵²Fe, dont le temps de vie de 8 heures permet des expériences relativement faciles. Les mesures de variation de la période de la capture électronique dans ⁵²Fe et les mesures indépendantes du déplacement isomérique sur ⁵⁷Fe en utilisant les mêmes échantillons, devraient permettre une détermination de Δ | ψ (0) |² et de ΔR/R par conséquent. Les expériences sont réalisées en utilisant deux chambres à ionisation différentielles, et en comparant les vitesses de transition pour deux sources de ⁵²Fe dans des états chimiques différents tels que FeC₂O₄(Fe²⁺), α - Fe₂O₃(Fe³⁺), BaFeO₄(Fe⁶⁺). Dans l'état actuel des travaux on a constaté un effet nul à partir de deux oxalates identiques et un effet non nul entre deux sources différentes (α - Fe₂O₃ et Fe³⁺ - oxalate). Ce résultat préliminaire est en accord avec ceux publiés par le groupe de Zurich.

Abstract
Isomer shift (IS) on Fe⁵⁷ Mössbauer effect is proportional to ƊR/R nuclear radius relative variation in 14 keV γ-transition and proportional to Δ | ψ (0) |² ns-electron density variation between source and absorber atoms. Recent measurement by the Zurich group on the decay rate of the internally converted 14 keV transition, gives electron-density variations by a factor two out of the expectations from semitheoretical attempts based on IS measurements. As the experiments of the Zurich group are very delicate, we decide to perform an independent experiment based on Fe⁵² electron-capture. The 8h lifetime is very suitable. The measurement of Fe⁵² EC period variation and independently the measurement of ⁵⁷Fe IS using the same chemical samples, should allow us to determine Δ | ψ (0) |² / ψ (0) |² and consequently the nuclear factor ΔR/R. The experiment is performed using two differential ionisation chambers, comparing the decay rate of two sources of Fe⁵² in different chemical states such as FeC₂O₄(Fe²⁺), α-Fe₂O₃(Fe³⁺), BaFeO₄(Fe⁶⁺). Up to now zero effect with two identical oxalate sources and a non-zero effect with two different sources (α-Fe₂O₃) and (Fe²⁺) oxalate give a preliminary result consistent with the Zurich group results. At present time a ferrate-oxalate run is planned, which should already give a definite conclusion. The results will be presented and compared with H-F or D-F calculations with discussion of the 4s covalency effects.