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DÉTERMINATION MICROSCOPIQUE D’UN
POTENTIEL OPTIQUE NON LOCAL APPLICATION
A LA DIFFUSION DE NUCLÉONS DE 10-20 MeV
SUR UN NOYAU DE CALCIUM-40
M. Bruneau, N. Vinh Mau
To cite this version:
C 1
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136 M. BRUNEAU et N. VINH MAUD~TERMINATION MICROSCOPIQUE D'UN POTENTIEL OPTIQUE NON LOCAL
APPLICATION A LA DIFFUSION
DE NUCLÉONS DE 10-20
MeV
SUR UN NOYAU
DE CALCIUM-40
Résumé. - Nous déterminons une expression approchée du potentiel optique non local décri- vant la diffusion de nucléons de basse énergie sur les noyaux. Nous tenons compte de l'indiscerna- bilité des A
+
1 nucléons du système total et incluons la suite compléte des fonctions propres de la R. P. A. Nous calculons la partie imaginaire de ce potentiel et un potentiel local ((équivalent 1) dans le cas de la diffusion de nucléons de 10-20 MeV sur "Ca.Abstract.
-
An approximate expression of the non-local optical potential describing the scat- tering of low encrgy nucleons by nuclei is derived. We take into account the identity of the A+
1 nucleons of the whole systcm and we include the complete set of the eigenfunctions of the R. P. A. The imaginary part of this potential and an equivalent local potential are calculated in the case of 10-20 MeV nucleons scattered by "Ca.Nous avons déterminé, au moyen d'une théorie microscopique, un potentiel optique non local capable de décrire la diffusion de nucléons de basses énergies sur les noyaux. Les potentiels utilisés jusqu'à présent furent phénoménologiques et presque toujours locaux. Cependant certaines tentatives de déterminations
« microscopiques » du potentiel optique ont été faites, mais elles négligent I'antisymétrie exigée par I'indis- cernabilité entre nucléons incidents et nucléons cibles, ou utilisent des modèles nucléaires simples tels que le modèle du gaz de Fermi ou le modèle des couches. Nous avons alors calculé un potentiel optique en le reliant à la fonction de Green à une particule ; cette méthode a l'avantage d'inclure automatiquement le principe d'exclusion de Pauli. Le potentiel optique ainsi directement lié au noyau de la fonction de Green est calculé moyennant certaines approximations, en suivant essentiellement l'étude des fonctions de Green effectuée par Martin et Schwinger. De plus, nous avons utilisé pour notre calcul les fonctions d'onde nucléaires obtenues dans le modèle de la R. P. A. qui se sont révélées très satisfaisantes dans l'étude de nombreux phénomènes tels que, par exem- ple, la diffusion de nucléons ou d'électrons par les noyaux.
(1) Laboratoire de Physique Théorique, Faculté des Sciences
de Bordeaux, 33
-
Talence.(2) Institut de Physique Nucléaire, Division de Physique Théorique, B. P. 1, 91
-
Orsay et Laboratoire de Physique Théo- rique, Faculté des Sciences de Bordeaux, 33 -Talence.Le potentiel optique ainsi obtenu se présente comme la somme d'un terme local réel et d'un terme non local comportant une partie réelle et une partie ima- ginaire. Nous nous sommes attachés au calcul de la partie imaginaire mais la partie réelle non locale s'en déduit très simplement.
Nous avons étudié cette partie imaginaire du poten- tiel optique en fonction des coordonnées
ce qui nous a permis une comparaison plus directe avec les potentiels optiques utilisés jusqu'à présent. Nous obtenons ainsi le développement en ondes partielles du potentiel optique.
Le calcul du premier terme de ce développement a été effectué dans le cas particulier de la diffusion d'un nucléon incident de 14,l MeV sur un noyau de calcium-40.
La non-localité, définie comme étant la valeur de x
pour laquelle la partie imaginaire d u potentiel est égale à la moitié de sa valeur pour x = O (X étant pris comme paramètre), croît de 0,8 Fm à 1,4 Fm quand X varie de 0,7 Fm à 2,8 Fm. Nous constatons donc une non-localité non négligeable puisqu'elle est de l'ordre de 0,9 à 1,4 fermi pour un noyau dont le rayon est proche de 4,s fermis. D'autre part, nos résultats sont en bon accord avec le potentiel phéno- menologique non local de Perey et Buck et ainsi semblent le justifier. Ces auteurs ont en effet choisi,
DIFFUSION ÉLASTIQUE DE DEUTONS POLARISÉS C l - 1 3 7 dans le cas de la diffusion de nucléons sur le calcium
40, une non-localité de l'ordre de 0,84 fermi, ce qui est compatible avec ce que nous obtenons.
D'autre part, nous avons calculé un potentiel local équivalent qui permet de tirer des conclusions au moins qualitatives sur le type d'interactions mises en jeu. Le calcul numérique de ce dernier a été effectué pour différentes énergies incidentes qui correspondent aux résultats expérimentaux dont nous disposons. Une absorption, faible au cœur du noyau mais impor- tante à une distance de l'ordre de 1,5 à 2 fermis, est prédite, ce qui est en faveur d'une interaction de surface; d'autre part, la profondeur du puits est, dans chaque cas, de l'ordre de 6 à 8 MeV.
Différents potentiels optiques phénoménologiques capables d'interpréter les sections efficaces de diffusion
de nucléons d'énergies voisines de 10-20 MeV sur le 40Ca possèdent qualitativement les mêmes caracté- ristiques que celui que nous avons calculé : profondeur de puits de l'ordre de 6 à 10 MeV, interaction de sur- face. Cependant pour ces potentiels phénoménologi- ques on suppose apriori que l'absorption est maximum à la surface du noyau, c'est-à-dire à une distance de l'ordre de 4,3 fermis pour 40Ca.
En conclusion, ce potentiel optique confirme assez bien les propriétés essentielles des potentiels connus et utilisés jusqu'à ce jour. Cependant, un test plus convaincant de nos calculs serait apporté par un calcul direct, à partir de notre potentiel, de sections efficaces de diffusion élastique de nucléons d'énergie voisine de 10-20 MeV sur un noyau cible de 4 0 ~ a : c'est cette étude que nous nous proposons d'envisager.
DIFFUSION ÉLASTIQUE DE DEUTONS
POLARISES
SUR
6oNi,
goZr, 208Pb
J. ARVIEUX, T. CAHILL (*), J. GOUDERGUES, H. KRUG (**), B. MAYER et A. PAPINEAU Service de Physique Nucléaire à Moyenne Energie, Saclay
Résumé. - Les distributions angulaires des paramètres de polarisations vectorielle et tensorielle dans la diffusion élastique de deutons polarisés de 21,6 MeV sur des cibles de 6oNi, goZr, 208Pb ont été mesurées.
Abstract. - Angular distributions of vector and tensor parameters in elastic scattering of polarized deuterons, from GoNi, 9oZr and 2osPb targets have been measured for an incident beam of 21.6 MeV.
La construction de sources de particules polarisées, ces dernières années, a permis d'envisager une étude précise des phénomènes de polarisation qui se pro- duisent dans les diffusions et les réactions nucléaires. La source de deutons polarisés du cyclotron à énergie fixe de Saclay, précédemment décrite [ l , 21 permet d'obtenir un faisceau polarisé de 21,6 MeV.
Ce faisceau est caractérisé par un paramètre de polarisation vectorielle p,, = cc, et un paramètre de polarisation tensorielle p,, =
fi,
l'axe de quanti- fication étant dirigé suivant le champ magnétique du cyclotron.Il est possible de relier les asymétries obtenues à
la polarisation du faisceau secondaire dans la réaction inverse, pour un faisceau incident non polarisé [3, 41 ;
(*) University of California, Los Angeles (U. S. A.).
(**) Université de Bonn (R. F. A.).
de sorte que dans le formalisme de l'hélicité, la section efficace de diffusion élastique s'écrit :
+
iafip pl,(^)
cos cp - $ p p , , ( ~-
cos 2Cl
(8
polarisé, p l
section efficace pour un faisceau non
l , p 2 ~ , p2, paramètres de polarisation des
deutons secondaires, pour un faisceau incident non polarisé. cp angle du plan de la réaction avec le plan de symétrie du cyclotron.
