New measurement of neutron capture resonances in 209Bi
C. Domingo-Pardo
,
U. Abbondanno
,
G. Aerts
(1)
,
H. Alvarez-Pol
,
F. Alvarez-Velarde
,
S. Andriamonje
(1)
,
J. Andrzejewski
,
P. Assimakopoulos
,
L. Audouin
,
G. Badurek
,
P. Baumann
(2)
,
F. Becvar
,
E. Berthoumieux
(1)
,
F. Calvino
,
D. Cano-Ott
,
R. Capote
,
A.C. de Albornoz
,
P. Cennini
(3)
,
V. Chepel
,
E. Chiaveri
(3)
,
N. Colonna
,
G. Cortes
,
A. Couture
,
J. Cox
,
M. Dahlfors
(3)
,
S. David
(4)
,
I. Dillman
,
R. Dolfini
,
W. Dridi
(1)
,
I. Duran
,
C. Eleftheriadis
,
M. Embid-Segura
,
L. Ferrant
(4)
,
Anthony Ferrari
(3)
,
R. Ferreira-Marques
,
L. Fitzpatrick
(3)
,
H. Frais-Koelbl
,
K. Fujii
,
W. Furman
,
R. Gallino
,
I. Goncalves
,
E. Gonzalez-Romero
,
A. Goverdovski
,
F. Gramegna
,
E. Griesmayer
,
C. Guerrero
,
F. Gunsing
(1)
,
B. Haas
(5)
,
R. Haight
,
M. Heil
,
A. Herrera-Martinez
(3)
,
M. Igashira
,
S. Isaev
(4)
,
E. Jericha
,
Y. Kadi
(3)
,
F. Kappeler
,
D. Karamanis
,
D. Karadimos
,
M. Kerveno
(2)
,
V. Ketlerov
(3)
,
P. Koehler
,
V. Konovalov
(3)
,
E. Kossionides
,
M. Krticka
,
C. Lamboudis
,
H. Leeb
,
A. Lindote
,
I. Lopes
,
M. Lozano
,
S. Lukic
(2)
,
J. Marganiec
,
L. Marques
,
S. Marrone
,
P. Mastinu
,
A. Mengoni
(3)
,
P.M. Milazzo
,
C. Moreau
,
M. Mosconi
,
F. Neves
,
H. Oberhummer
,
M. Oshima
,
S. O'Brien
,
J. Pancin
(1)
,
C. Papachristodoulou
,
C. Papadopoulos
,
C. Paradela
,
N. Patronis
,
A. Pavlik
,
P. Pavlopoulos
(6)
,
L. Perrot
(1)
,
R. Plag
,
A. Plompen
,
A. Plukis
(1)
,
A. Poch
,
C. Pretel
,
J. Quesada
,
T. Rauscher
,
R. Reifarth
,
M. Rosetti
,
C. Rubbia
,
G. Rudolf
(2)
,
P. Rullhusen
,
J. Salgado
,
L. Sarchiapone
(3)
,
I. Savvidis
,
C. Stephan
(4)
,
G. Tagliente
,
J.L. Tain
,
L. Tassan-Got
(4)
,
L. Tavora
,
R. Terlizzi
,
G. Vannini
,
P. Vaz
,
A. Ventura
,
D. Villamarin
,
M.C. Vincente
,
V. Vlachoudis
,
R. Vlastou
,
F. Voss
,
S. Walter
,
H. Wendler
(3)
,
M. Wiescher
,
K. Wisshak
1
DAPNIA -
Département d'Astrophysique, de physique des Particules, de physique Nucléaire et de l'Instrumentation Associée
2 DRS-IPHC - Département Recherches Subatomiques
3 CERN - European Organization for Nuclear Research
4 IPNO - Institut de Physique Nucléaire d'Orsay
5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 PôLE UNIVERSITAIRE LéONARD DE VINCI - Pôle Universitaire Léonard de Vinci
2 DRS-IPHC - Département Recherches Subatomiques
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5 CENBG - Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan
6 PôLE UNIVERSITAIRE LéONARD DE VINCI - Pôle Universitaire Léonard de Vinci
C. Domingo-Pardo
- Fonction : Auteur
U. Abbondanno
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H. Alvarez-Pol
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F. Alvarez-Velarde
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J. Andrzejewski
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P. Assimakopoulos
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L. Audouin
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F. Becvar
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M. Kerveno
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M. Wiescher
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K. Wisshak
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Résumé
The neutron capture cross section of Bi-209 has been measured at the CERN n_TOF facility by employing the pulse-height-weighting technique. Improvements over previous measurements are mainly because of an optimized detection system, which led to a practically negligible neutron sensitivity. Additional experimental sources of systematic error, such as the electronic threshold in the detectors, summing of gamma-rays, internal electron conversion, and the isomeric state in bismuth, have been taken into account. gamma-Ray absorption effects inside the sample have been corrected by employing a nonpolynomial weighting function. Because Bi-209 is the last stable isotope in the reaction path of the stellar s-process, the Maxwellian averaged capture cross section is important for the recycling of the reaction flow by alpha decays. In the relevant stellar range of thermal energies between kT=5 and 8 keV our new capture rate is about 16% higher than the presently accepted value used for nucleosynthesis calculations. At this low temperature an important part of the heavy Pb-Bi isotopes are supposed to be synthesized by the s-process in the He shells of low mass, thermally pulsing asymptotic giant branch stars. With the improved set of cross sections we obtain an s-process fraction of 19 +/- 3% of the solar bismuth abundance, resulting in an r-process residual of 81 +/- 3%. The present (n,gamma) cross-section measurement is also of relevance for the design of accelerator driven systems based on a liquid metal Pb/Bi spallation target