Etat de l'art des rendements de l' 242m Am

Le paragraphe qui suit va dresser l'état de l'art de la connaissance des rendements de l'242mAm. Les rendements mesurés sont présentés gure 1.26. La mesure la plus ancienne mais aussi la plus précise a été réalisée par Wolfsberg en 1971. Les rendements ont été déterminés par spectroscopie gamma après séparation radiochimique. Le second jeu a été obtenu par Tracy en 1973 par spectrométrie en masse. Ces deux jeux de données sont ceux utilisés par les évaluations de JEFF et ENDF. Gudkov a obtenu des rendements par spectroscopie gamma cependant certaines masses comme la 104 et la 135 sont incompatibles avec la forme générale des rendements. L'expérience présentée dans cette thèse n'est pas la première réalisée à Lohengrin. Guttler en 1991 et Tsekanovich en 2001 ont obtenu des résultats cependant ces derniers présentent de grandes incertitudes et sont incompatibles avec les précédents. Des pistes d'explication de ces diérences seront données dans de la partie 6.2.1. La seule mesure par temps de vol a été réalisée par Aleksandrov en 1991 cependant la région de masse 135-140 présente une tendance diérente de celle obtenue par Wolfsberg.

Les rendements isotopiques ne sont connus que pour dix noyaux . Comme indiqué dans [MIL90]  il serait souhaitable d'avoir des mesures des rendements cumulés du140Ba,97Zr,132T eet135Ian de lever les incohérences. Plus de rendements isotopiques sont nécessaires an de contraindre les paramètres des distributions en charge . Ces recommandations ont orienté le choix des rendements mesurés dans le cadre de cette thèse.

Figure 1.26  Rendements en masse de l'242mAm

Intéressons-nous à présent aux diérentes évaluations. Seules JEFF 3.1.1 et ENDF/B-VII présentent des rende-ments pour l'242mAm comme indiqué gure 1.27. Bien que basées sur les mêmes données, les évaluations donnent des résultats très diérents sur la région des masses légères. La mesure réalisée dans le cadre cette thèse devra permettre de discriminer. La comparaison a également été eectuée avec le modèle GEF auquel le chapitre suivant a été consacré. Comme on peut le voir ce dernier reproduit très bien les données.

Figure 1.27  Rendements en masse de l'242mAm. Les données expérimentales utilisées pour l'évaluation sont indiquées par les symboles. Les traits rouge et bleu correspondent aux évaluations et le trait vert correspond aux prédictions du code semi-empirique GEF

Ainsi la mesure de l'242Am est motivée par trois raisons principales :

 compléter nos connaissances des rendements et discriminer les deux évaluations sur le pic léger.

 étudier l'inuence du spin sur la voie de sortie. Le chapitre 7 sera consacré à cette étude et aux mesures réali-sées dans le cadre de cette thèse pour observer une éventuelle diérence entre les rendements du fondamental et de l'isomère.

 Mesurer l'eet pair-impair d'un noyau à charge impaire. Comme indiqué Ÿ1.1.2.6, les noyaux composés à charge impaire devraient présenter sur le pic lourd un eet pair-impair négatif. La mesure des rendements isotopiques avait également pour but de mesurer cet eet.

Le code de ssion GEF

Comme indiqué dans le chapitre précédent les modèles actuels de ssion ne permettent pas de prédire les rendements de ssion avec la précision requise par l'industrie nucléaire. Le recours à des modèles semi-empiriques est donc souvent privilégié par la communauté. La précision atteinte de nos jours par le code présenté dans ce chapitre lui permet de prétendre à devenir un outil d'évaluation [SCH14]. Dans la section 2.1 je vais expliquer le principe, les principales hypothèses et les modèles inclus dans ce code. L'étude sera plus approndie sur les observations mesurables à Lohengrin i.e, les rendements Y (A, Z, I) et les énergies cinétiques et moins de détails seront donnés sur les particules émises. Ces précisions peuvent être trouvées dans [SCH14]. La validation du code sur un grand jeu d'observables (rendement, énergie cinétique, rapport isomérique, puissance résiduelle ...) sera présentée section 2.2. Ce chapitre aura pour dernière section l'extension du code au domaine En = 6M eV − 20M eV ainsi que la validation, à ces énergies, des rendements prédits .

2.1 Principe

Le code GEF développé par K-H Schmidt et B. Jurado est un modèle de ssion semi-empirique ayant pour but de reproduire voire prédire les observables de la ssion (rendements de ssion, neutrons évaporés,...) avec précision en se basant sur des principes physiques. Le modèle est basé sur les modes de brosa [BRO90]. Les principaux modes utilisés dans GEF sont présentés table 2.1.

Le premier mode standard I (SI) correspond à un mode centré autour de la fermeture de couche (Z ∼ 52). Le fragment lourds est sphérique donc l'énergie cinétique est élevée. Ce mode a une contribution très variable mais toujours minoritaire. Le mode majoritaire est le mode standard II (SII) centré sur Z=54-55 [Boe08], il correspond à des fragments déformés. La déformation à la scission, qui est beaucoup plus importante que la déformation des fragments dans leur fondamental, y est représentée de manière très simpliée par β = aZ + b où a et b sont ajustés sur le nombre de neutrons évaporés en fonction de la masse. a et b sont dierents pour chaque pic avec une grande discontinuité vers Z=50 où la déformation est très faible. Le chemin symétrique correspond à des fragments très déformés. Pour les actinides lourds, le poids de ce mode est très faible et augmente avec l'énergie d'excitation du noyau composé.

Nom du mode SL SI SII Point central du mode symétrie Z=52 (A∼134) Z=55 (A∼140)

Déformation des fragments Grande Faible Moyenne β = aZ + b

Energie cinétique Faible Très grande Moyenne

Poids relatifs des modes [%] 0.2 ;0.2 0.8 ;7.9 99 ;90.7 (ex :235U (nth, f );239P u(nth, f ))

Table 2.1  Les diérents modes et leurs principales caractéristiques

Une étude temporelle du phénomène a révélé que l'asymétrie en masse était xée proche du point selle [RUS97, KAR01] alors que le rapport N/Z était déterminé plus tard i.e. au point de scission [MYE81, KAR02].