Les collisions centrales
4.3 Effet de la désexcitation
4.3.1 Variables statique et cinématique
La figure 4.11 présente les distributions de charge avant (en gris clair) et après désex-citation (gris foncé) pour le système Xe +Sn à 50 MeV/u.
10-4
10-2
1 all bred 0.8 ≤ bred≤ 1. 0.7 ≤ bred≤ 0.8
10-4
10-2
1 0.6 ≤ bred≤ 0.7 0.5 ≤ bred≤ 0.6 0.4 ≤ bred≤ 0.5
10-4
10-2
1
20 40 60
Multiplicité moyenne par événement
0.3 ≤ bred≤ 0.4 20 40 60 0.2 ≤ bred≤ 0.3 20 40 60 Charge 0 ≤ bred≤ 0.2 Fig. 4.11 – Distribution de charge avant et après désex-citation (respectivement en gris clair et gris foncé) selon le degré de centralité de la collision : en haut à gauche tous les événements, puis de gauche à droite et de haut en bas les événements de plus en plus centraux.
On mesure bien sur cette figure l’importance de la phase de désexcitation. Pour les paramètres d’impact élévés, les différences sont moins flagrantes que pour les petits para-mètres d’impact car l’énergie d’excitation est en moyenne plus faible. Plus le paramètre d’impact diminue, plus les différences s’accentuent. On constate par exemple que la taille des résidus du projectile et de la cible peut être divisée par un facteur 2. L’ouverture du canal de fission dans la désexcitation peut en effet permettre une cassure binaire symé-trique des résidus de la cible et du projectile. A la fin de la réaction, la notion de QP et de QC est donc toute relative pour des réactions de paramètre d’impact inférieur à .5.
La figure 4.12 présente, pour les fragments de charge Z>5, la corrélation entre la vitesse parallèle normalisée à la vitesse du projectile et sa charge pour différentes tranches en paramètre d’impact réduit (bred) comme sur la figure 4.11. Cette figure est à comparer avec la figure 4.7. Les résidus du projectile et de la cible gardent des caractéristiques cinématiques proches des deux réactifs. Cependant, un nombre important de fragments est émis au centre de masse et à la différence de la figure 4.7, ces fragments sont de petites tailles. On peut donc évaluer l’importance de l’émission secondaire par la détermination de l’origine des fragments (émis avant équilibre et après équilibre). Notons ici que les deux
4.2 Espace de phase accessible avant désexcitation 63
0
2.5
5
7.5
10
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
<
E
*/A
>
(MeV)
b
red E/A = 25 MeV E/A = 50 MeV E/A = 80 MeVFig. 4.10 – Energie d’exci-tation moyenne en fonction du paramètre d’impact ré-duit bred pour les différentes énergies de faisceau de 25, 50 et 80 MeV/u (du gris le plus clair au plus foncé).
La figure 4.10 présente la corrélation entre le paramètre d’impact réduit et la valeur moyenne de l’énergie d’excitation des fragments (Z>2). On constate une augmentation de l’énergie d’excitation en fonction du paramètre d’impact et donc de la violence de la collision. Plus la collision est violente, plus la fraction de l’énergie déposée en énergie d’excitation est grande. De plus, comme nous l’a montrée la figure 4.9, plus l’énergie dis-ponible augmente plus l’énergie d’excitation en moyenne augmente. Notons que ces valeurs moyennes trouvées sont en accord avec les différentes études menées expérimentalement [Len99, Hud01]. De plus, on constate une relative saturation de cette énergie pour un pa-ramètre d’impact inférieur à 0.3. Remarquons sur la figure 4.7 que les spectres en vitesse parallèle sont, eux aussi, relativement invariants sur la gamme en bred ≤ 0.3. Si les parti-tions ont des caractéristiques cinématiques semblables, il n’est pas étonnant qu’il en soit de même pour l’énergie d’excitation des fragments en moyenne.
Nous avons donc vu diverses caractéristiques de la partition générée par HIPSE en fonction du paramètre d’impact. Toutefois, ces caractéristiques cinématiques vont ensuite évoluer durant la phase de désexcitation et de propagation.
centrales l’image binaire des collisions périphériques. L’image du participant-spectateur bien que partiellement relaxée par la phase d’échange de nucléons entre le projectile et la cible et par la phase traitant les interactions dans l’état final, persiste pour les collisions périphériques.
4.2.3 Bilan en énergie
Le générateur d’événements HIPSE est un hybride entre un code de dynamique pure et un code statistique. En effet, la partie désexcitation utilise les notions statistiques d’équi-libre thermodynamique afin de suivre d’éventuels fragments chauds, mais la formation de fragments et les caractéristiques de ceux-ci sont gouvernées par les nucléons qui com-posent ces fragments, fragments propagés de manière classique. L’un des intérêts majeurs du modèle est de permettre la caractérisation énergétique des partitions générées. En effet, la conservation de l’énergie totale (eq 3.19) nous donne accès à la fraction de l’énergie disponible pour l’énergie d’excitation des fragments.
Fig. 4.9 – Energie d’excita-tion en foncd’excita-tion de la charge des fragments. Seules les énergies d’excitation supé-rieures à 0.5 MeV/u sont représentées pour plus de clarté sur la figure (échelle logarithmique). De plus au-cune sélection n’est réalisée et toutes les collisions sont représentées.
La figure 4.9 propose la corrélation entre l’énergie d’excitation déposée dans les frag-ments en fonction de la charge pour trois énergies de bombardement 25, 50 et 80 MeV/u. Nous constatons que plus l’énergie disponible (de bombardement) augmente et plus l’éner-gie interne des fragments augmente. Le spectre présente une déficience pour les fragments de masse intermédiaire qui provient simplement de la faible production de ces fragments.
4.2 Espace de phase accessible avant désexcitation 61
20 40 60 80
all bred 0.8 ≤ bred≤ 1. 0.7 ≤ bred≤ 0.8
20 40 60 80
0.6 ≤ bred≤ 0.7 0.5 ≤ bred≤ 0.6 0.4 ≤ bred≤ 0.5
20 40 60 80 0 1
Charge
0.3 ≤ bred≤ 0.4 0 1 0.2 ≤ bred≤ 0.3 0 1V
/// V
Proj 0 ≤ bred≤ 0.2 Fig. 4.7 – Représentation pour les fragments de charge Z>3 de la vitesse paral-lèle normalisée à la vitesse du projectile en fonction de sa charge pour différentes tranches en paramètre d’im-pact réduit bred. En haut à gauche tous les événements, puis de gauche à droite et de haut en bas les événe-ments de plus en plus cen-traux. Aucune sélection n’a été réalisée sur les données simulées.10-4
10-2
1 all bred 0.8 ≤ bred≤ 1. 0.7 ≤ bred≤ 0.8
10-4
10-2
1 0.6 ≤ bred≤ 0.7 0.5 ≤ bred≤ 0.6 0.4 ≤ bred≤ 0.5
10-4
10-2
1
20 40 60
Multiplicité moyenne par événement
0.3 ≤ bred≤ 0.4 20 40 60 0.2 ≤ bred≤ 0.3 20 40 60 Charge 0 ≤ bred≤ 0.2 Fig. 4.8 – Distribution de charge avant désexcitation se-lon le degré de centralité de la collision : haut à gauche tous les événements puis de gauche à droite et de haut en bas les événements de plus en plus centraux. Le système est Xe+ Sn à 50 MeV/u.
0 2000 4000 0 2 4 6 8 10