HAL Id: jpa-00205546
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00205546
Submitted on 1 Jan 1963
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Mise en évidence de structures alpha dans les noyaux lourds
H. Gauvin, M. Lefort, X. Tarrago
To cite this version:
H. Gauvin, M. Lefort, X. Tarrago. Mise en évidence de structures alpha dans les noyaux lourds.
Journal de Physique, 1963, 24 (9), pp.665-671. �10.1051/jphys:01963002409066500�. �jpa-00205546�
665.
MISE EN ÉVIDENCE DE STRUCTURES ALPHA DANS LES NOYAUX LOURDS Par H. GAUVIN, M. LEFORT et X. TARRAGO,
Laboratoire Joliot-Curie, Faculté des Sciences de Paris, Orsay.
Résumé 2014 Des calculs ont été exécutés avec des ordinateurs électroniques pour tenter d’expli-
quer par un mécanisme de
«knock out » l’émission de particules
03B1au cours de réactions par protons
de grande énergie sur le bismuth. On a supposé que les nucléons de cascade sont diffusés élasti-
quement par les structures
03B1avant de quitter le noyau. L’accord est obtenu entre calculs et spectres expérimentaux des
03B1si l’on émet l’hypothèse de l’existence de 15 groupements
03B1en surface du
noyau disposant d’une énergie cinétique moyenne de 10 MeV. Un tel résultat indiquerait qu’environ
70 % des nucléons de surface sont organisés en structures hélions.
Abstract.
2014Calculations have been carried out with electronic computers in order to explain
the emission of alpha particles in high energy proton reactions on Bi by a
"knock-out " mecha- nism. It has been assumed that cascade nucleons are elastically scattered by
03B1structures before
they escape from a bombarded nucleus. The computation fits experimèntal data on emitted
03B1particles spectra if ones assumes that 15
03B1clusters exist on the nuclear surface and they have a
mean kinetic energy of 10 MeV inside the nucleus. Such a result indicates that about 70 % of surface nucleons are arranged in helion clusters.
PHYSIQUE 24, SEPTEMBRE 1963,
Nous avons rapporté précédemment des mesures
de sections efficaces des fragments alpha projetés
de noyaux de Bi à la suite de réactions nucléaires
provoquées par des protons de diverses énergies.
[1] (80-110-150-240-420 et 550 MeV). Par l’étude
des réactions secondaires induites par ces parti-
cules oc et conduisant aux isotopes 206 à 211 de l’astate, on a pu construire les spectres de ces alpha émis vers l’avant et vers l’arrière.
Cela a permis de montrer que pour des énergies
incidentes inférieures à 150 MeV, l’émission vers
l’arrière ne pouvait être décelée par nos moyens
expérimentaux et un processus d’évaporation n’ex- pliquerait pas la quasi totalité de l’éniission alpha.
Pour des énergies plus élevées, le spectre arrière
s’arrête à des énergies de particules « assez peu élevées et une fraction très importante peut être expliquée par évaporation. Cependant des alpha d’énergie supérieure à 30 MeV sont émis. Si l’on
compare le spectre
«arrière
»et le spectre
«avant »
on peut estimer la part des alpha émis par un processus d’interaction directe, processus lié aux nucléons de cascade. Déduction faite de l’évapo- ration, on a donc tenté de tracer les spectres
des a d’interaction directe à toutes les énergies
incidentes.
L’explication qui vient à l’esprit pour ces frag-
ments a a été proposée il y a quelques années par Ostroumov et al [2] :
Les nucléons de cascade, avant de sortir du noyau pourraient rencontrer des sous-structures
alpha. Une diffusion élastique aurait alors lieu en
surface du noyau de bismuth et lorsque les condi-
tions cinématiques seraient satisfaites, les sous-
structures seraient projetées hors du noyau selon un processus de
«knoçk-out ». Pour tenter de véri-
fier si cette hypothèse de cc knock-out » en quelque
sorte
«indirect » est justifiée, nous avons procédé
à des calculs sur les bases suivantes :
a) Les fragments « préexistent dans le noyau et
disposent d’une certaine énergie cinétique W. Le nombre maximum de ces sous-structures peut être estimé en supposant que la densité nucléaire va
décroissant vers le bord du noyau et que dans cette
région les nucléons sont organisés en hélions de
façon à maintenir la cohésion du noyau.
Ces hypothèses ont déjà été utilisées par divers auteurs et en particulier par Ostroumov et al [2].
b) La distribution en énergie des nucléons de cascade à la surface du noyau est obtenue par les calculs de Montecarle du type Metropolis et al [3].
c) Ces nucléons heurtent les sous structures «
selon les lois de diffusion élastique des protons et
des neutrons sur l’hélium, mais on tient compte du puits de potentiel, de la quantité de mouvement
de la particule ce, du principe de Pauli excluant
tout choc à la suite duquel un nucléon est laissé
avec une énergie inférieure à l’énergie de Fermi.
On suppose de plus que tout « diffusé pour lequel
les conditions cinématiques sont remplies est émis,
c’est-à-dire que les processus de réabsorption, nou-
velle diffusion ou stripping sont négligés. On est
alors conduit aux calculs qui sont décrits avec quelques détails ici, et dont les résultats essentiels ont été donnés dans une note préliminaire [4].
1. Cinématique de la diffusion nucléon-alpha.
-Dans l’approximation dite de
«l’impulsion », la cinématique de la réaction de knock-out (p, oc) ou (n, «) est voisine de celle de la diffusion élastique (p, (x) ou (n, «) sur l’hélium ; elle en diffère cepen- dant par le fait que les particules ce dans lç cas
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01963002409066500
666
qui nous intéresse, sont dans un noyau, donc dans
un certain puits de potentiel.
Le calcul des ’sections efficaces de knock-out
(p, oc) ou (n, a) sur Bi peut se ramener au calcul
des sections efficaces de diffusion (p, a) ou (n, 03B1),
les particules cc étant placées dans un puits de potentiel d’environ 35 M5V. Ces sous-structures oc
FIG. 1.
-Schéma des vecteurs vitesses de la particule
aet du C de M
u :