J. Phys. France 34, 805-812 (1973)
DOI: 10.1051/jphys:019730034010080500

Structure hyperfine du niveau fondamental, moments dipolaire et quadrupolaire de l'isotope 235 de l'uranium

S. Gerstenkorn, P. Luc, CI. Bauche-Arnoult et D. Merle

Laboratoire Aimé Cotton, CNRS , 91405 Orsay, France

Abstract
The hyperfine structure of the ground state 5L0 6(f3 ds2) of the uranium isotope U235 has been investigated by high resolution optical spectroscopy and found to have a width of about 144 mK. The magnetic coupling constant A( 5L06) and the quadrupole coupling constant B(5L06) are equal to - 2.08 ± 0.04 mK and 138.5 ± 3 mK respectively. The angular parts of the hfs constants A and B calculated in intermediate coupling, combined with < r -3 >5f and < r-3 > 6d values, give a magnetic moment μ(U235) = - 0.31 μ N and a quadrupole moment Q = + 6.4 barns, the latter without Sternheimer corrections. The nuclear moment ratio μ233/μ235 is - 1.57 ± 0.03 and the quadrupole moment ratio Q233/ Q 235 is found to be + 0,76 ± 0,05. This last value, according to the dynamic model of A. Bohr and B. R. Mottelson (Q0 = γ I Q), leads to the equality of the intrinsic quadrupole moments of the two isotopes Q0235 ≈ Q0233 . This conclusion is well supported by the isotopic shifts (233, 234, 235, 236 and 238) observed in the transition λ = 5 915 Å (5L 06 f3 ds2 - 1697 f 3 dsp).

Résumé
La structure hyperfine de l'état fondamental 5L0 6(f3 ds2) de l'isotope 235 a été déterminée par spectroscopie optique à haute résolution ; cette structure a une largeur totale de 144 mK environ. Les constantes dipolaire magnétique A(5L0 6) et quadrupolaire électrique B(5L0 6) sont respectivement égales à - 2,08 ± 0,04 mK et + 138,5 ± 3 mK. Les contributions angulaires relatives aux constantes A et B ont été calculées en couplage intermédiaire, ce qui a permis d'évaluer le moment magnétique μ et le moment quadrupolaire Q (*), trouvés respectivement égaux à μ(U235) = - 0,31 μN et Q 235 = + 6,4 barns, les valeurs de < r-3 >5f et < r -3 >6d étant évaluées par ailleurs. Les rapports μ 233/μ235 et Q233/Q235 sont respectivement égaux à - 1,57 ± 0,03 et + 0,76 ± 0,05. D'après le modèle de A. Bohr et B. R. Mottelson (Q0 = γ I Q) le rapport mesuré des moments quadrupolaires entraîne l'égalité des moments quadrupolaires intrinsèques de ces deux isotopes Q 0235 ≈ Q0233. Cette conclusion est en bon accord avec les déplacements isotopiques (233, 234, 235, 236 et 238) observés dans la transition λ = 5 915 Å (5 L06 f 3 ds2 - 169 7 f3 dsp).

PACS
2790 - 220(less-than-or-equal-to)A.
3130G - Hyperfine interactions and isotope effects, Jahn-Teller effect.

Key words
atomic electric moment -- atomic magnetic moment -- atomic spectra -- nuclear electric moment -- nuclear magnetic moment -- nuclei with a>or=220 -- quadrupole moments -- uranium