Analyse des résonances dues aux neutrons « s » dans les expériences de transmission par temps-de-vol

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Submitted on 1 Jan 1960

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Analyse des résonances dues aux neutrons “ s ” dans les expériences de transmission par temps-de-vol

C. Corge, J. Julien, F. Netter

To cite this version:

C. Corge, J. Julien, F. Netter. Analyse des résonances dues aux neutrons “ s ” dans les expériences

de transmission par temps-de-vol. J. Phys. Radium, 1960, 21 (10), pp.759-760. �10.1051/jphys-

rad:019600021010075901�. �jpa-00236371�

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en question. ^{La courbe en} pointillé est tracée à partir

des valeurs calculées par Papineau [5].

A énergie égales, les ions 11B ont un parcours ^un peu

plus ^court que celui indiqué ^dans [6] qui ^{a été mesuré}

dans les émulsions Nikfi a2. Néanmoins, il faut tenir

FIG. 3. FIG.’" 4.

compte de l’humidité ^au moment de l’irradiation qui

est un facteur important ^{dans la} comparaison.

Le _parcours des ions 13C est un _peu plus important

que ^ne le prévoient les calculs de Papineau.

Cette première étude fait remarquer ^en outre que

dans cette région d’énergie, ^{ces ions} produisent ^une

ionisation analogue ^à celle des ce dans les émulsions Ilford C2 ^et présentent des fluctuations importantes ^sur

le parcours.

Ce travail a été fait pendant ^notre séjour ^{au Labora-}

toire de Physique ^Nucléaire d’Orsay. ^{Nous nous} per- mettons d’exprimer ^notre vive reconnaissance à M. le Pr J. Teillac, Directeur de ce laboratoire. Nos remer-

ciements vont également ^à M. R. ^{Chastel et à}

MM. Lévy ^et Avignon qui ^nous ont prêté ^{une aide}

efficace au cours de ce travail.

Lettre reçue le ^{1 er} août 1960.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^{CHAMINADE et} col., ^{C. R. Acad.} Sc., janvier 1956, 242,

105-108. Voir aussi les références antérieures dans [1].

[2] PARFANOVICH (D. M.), SEMCHINOVA et FLEVOV, ^S. P.,

J. Exp. ^Teor. Physique, ^{février 1958, 6} (33), ^n° 2,

266-267.

[3] ^LILLIC (A. ^{B. P.} R.), septembre 1952, ^vol. 87, ^{n° 5.}

[4] ^{CAO XUAN} CHUAN, Thèse du 3ème cycle, Paris, juin ^1958.

[5] PAPINEAU, ^{C. R. Acad.} Sc., 18 juin 1956, 242, 2933-2936.

PAPINEAU, Rapport ^{C. E.} A., ^n° 543,1956.

[6] ^MAIKOV (V. N.), Pribori i Tekh. Ekspt., 1959, ^n° 1, ^50-53.

ANALYSE DES RÉSONANCES

DUES AUX NEUTRONS « s »

DANS LES EXPÉRIENCES DE TRANSMISSION PAR TEMPS-DE-VOL

Par C. CORGE, J. JULIEN et F. NETTER,

Section de Physique Nucléaire à Basse Énergie,

C. E. N., Saclay.

On sait [1] que si ^on néglige ^{le terme} d’interférence entre la diffusion potentielle ^et la diffusion résonnante, le comportement de la section efficace totale pour ^des neutrons d’onde s peut ^{être décrit au} voisinage ^de l’énergie ^{de résonance} ER par ^une expression ^{du genre}

dans laquelle 6o est la section efficace totale maximum

au droit de l’énergie ER, 6p ^est la section efficace de

di ffus elle E - ER

diffusion potentielle, ^{p ’ et où on a} osé x ^p = E- Er t/2 ’ ^{r /2}

E étant l’énergie ^{du neutron incident et r la} largeur

totale de la résonance.

L’expression (1) suppose essentiellement _{que le} noyau cible atteint par le ^neutron incident est parfai-

tement au repos. En fait, ^{ce noyau est soumis à} l’agi-

tation thermique qui ^{entraîne un} élargissement Doppler ^{de la} résonance. Bethe et Placzek [2] ^ont

calculé cet élargissement ^en assimilant la cible à un

gaz monoatomique de noyaux de température

absolue 6.

On peut écrire alors où

avec

où m/M ^{est le} rapport ^{de la masse du neutron à celle}

du noyau cible et k la constante de Boltzmann.

Avec ^ces notations la fonction 03C8 ^{s’écrit :}

Lamb [3] ^a établi que l’expression (2) ^{était encore}

valable dans le cas où la cible ^se comporte ^{comme un}

réseau cristallin à condition de prendre ^{une certaine} température ^{effective au} lieu de la température ^6.

Par ailleurs, ^la résolution de l’appareillage ^intervient également dans la déformation des résonances. Elle est caractérisée par la fonction de résolution qui ^résulte principalement, dans la méthode du temps-de-vol, ^de

la distribution des neutrons autour de l’instant initial et de la forme du canal en temps ^dans lequel le ^neutron

vient se classer. Généralement on considere ^une appro- ximation gaussienne de la fonction de résolution, ^carac-

térisée alors par le paramètres cp ⁼ Rjr ^{où R} désigne

la largeur ^à 1/ve du maximum. Cette approximation

est représentée par la fonction :

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019600021010075901

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La section efficace totale nous est accessible par des

expériences de transmission. En effet, ^on peut ^{écrire :} T(x) ⁼ N/No ⁼ exp [- na(x)]

où N et No désignent ^{les taux de} comptage ^observés

avec ou sans interposition de l’échantillon étudié dont

l’épaisseur ^est définie par le nombre n de noyaux qu’il

contient par cm 2 de surface offerte au faisceau incident.

Il s’agit alors pour déterminer les paramètres ^T et cr 0 de la résonance, de comparer courbes expérimentales

et courbes théoriques. ^{Dans ce} but, plusieurs ^méthodes

ont été développées par différents ^auteurs. On peut

citer :

- la méthode des formes [4, 5] qui ^{est en} quelque

sorte une comparaison directe mais qui ^ne peut s’appli-

quer que dans le ^cas d’un échantillon mince (na, « 1)

ou dans celui d’une très bonne résolution ;

~ la méthode des aires [4] ^{fondée sur le} principe

que l’aire totale comprise ^entre la droite horizontale

d’ordonnée 1 et la courbe de transmission est indé-

pendante ^{de la} résolution. Cette méthode exige que les résonances soient suffisamment isolées ;

- la méthode du minimum de transmission [5] qui

n’utilise pour l’analyse ^{de la résonance} que le

point T(O) ;

- la méthode des aires partielles indiquée par

Bollinger [6]. Malheureusement le fait _que les calculs aient été menés sans tenir compte ^{de l’effet de réso-}

lution réduit sont champ d’application ^{aux seules}

résonances telles que Q/t ^{« 1.}

Pour étendre le domaine de l’utilisation de la der- nière méthode citée, nous avons procédé ^{au calcul de}

l’aire partielle AI il ^définie par

FIG. 1.

où les fonctions f et Ç ^sont celles définies plus ^{haut et}

où le paramètre ^oc = dE/A définit les limites symé- triques par rapport ^à ER ^à l’intérieur desquelles ^on

mesure l’aire partielle.

Les calculs ont été effectués sur calculateur Fer.ranti-

Mercury par les soins de la Section de Calcul Élec- tronique [7] du C. E. N. de Saclay. ^Ils représentent ^un important programme. Les résultats ^sont présentés

sous forme de réseaux de courbes dont là figure ¹

illustre un exemple. Les calculs ont été exécutés pour 112 réseaux de ce type.

Lettre reçue le ¹⁴ septembre ^1960.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^BREIT (G.), ^CONDON (E. U.) ^{et PRESENT} (R. D.), Phys.

Rev., 1936, 50, ^825.

[2] ^{BETHE et} PLACZEK, Phys. Rev., 1937, 51, ^450. BETHE,

Rev. Mod. Phys., 1937, 9, ^68.

[3] ^LAMB (W. E., Jr.), Phys. Rev., 1939, 55, 190.

[4] ^HUGHES (D. J.), ^J. Nucl. Energy, 1955, 1, ^237.

[5] ^LYNN (J. E.) ^{et RAE} (E. R.), ^{J. Nucl.} Energy, 1957, 4,

418.

[6] ^BOLLINGER (L. M.) ^{et MARION} (J. P.), Rapport ^{A. N. L.}

5754,1957,11.

[7] ^ROCHE (F.), Rapport S. A. C. E. n° 56, C. E. N., Saclay,

à paraître.