QUELQUES RÉSULTATS SUR LA FISSION ET LA FRAGMENTATION PAR DES PROTONS DE 3, 18 ET 24 GeV DANS DES CIBLES D'URANIUM ET DE PLOMB A L'AIDE DE DÉTECTEURS IONOGRAPHIQUES SOLIDES

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Submitted on 1 Jan 1968

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QUELQUES RÉSULTATS SUR LA FISSION ET LA

FRAGMENTATION PAR DES PROTONS DE 3, 18

ET 24 GeV DANS DES CIBLES D’URANIUM ET DE

PLOMB A L’AIDE DE DÉTECTEURS

IONOGRAPHIQUES SOLIDES

M. Debeauvais, R. Stein, G. Remy, J. Ralarosy

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QUELQUES RÉSULTATS SUR LA FISSION ET LA FRAGMENTATION C 1 - 127

QUELQUES RÉSULTATS SUR LA FISSION ET LA FRAGMENTATION

PAR DES PROTONS DE

3, 18

ET

24 GeV

DANS DES CIBLES D'URANIUM ET DE PLOMB

A

L'AIDE DE

DETECTEUR

s

IONOGRAPHIQUE S SOLIDES

Département de Physique Corpusculaire Centre de Recherches Nucléaires, Strasbourg

Résumé. - On donne quelques résultats sur la fragmentation, la fission double et triple en fonction de l'énergie des protons incidents pour une cible de Pb et d'U. Le détecteur utilisé est un polycarbonate et la technique est celle de la cible emprisonnée entre deux détecteurs. On montre en particulier, que le nombre de fragments simples et d'étoiles triples augmente avec l'énergie de la particule incidente et que ce nombre est plus important pour le plomb que pour l'uranium.

Abstract.

-

We report some results on fragmentation, binary and ternary fission reactions, induced by 3, 18 and 24 GeV incident protons on Pb and U nuclei. The target was put between two polycarbonate detector sheets. It is shown that the number of single tracks and the ratio of ternary to binary fission events varies at an increasing rate with the energy. This increase is more important for Pb than for U.

Nous présentons ici quelques résultats comparatifs obtenus par le bombardement de cibles d'uranium et de plomb par des protons de 3, 18 et 24 GeV. Les détec- teurs utilisés étaient des détecteurs de polycarbonate

il, 2, 31.

Les études à 18 et 24 GeV sont effectuées conjointe- ment avec une collaboration C. E. R. N., Naples, Var- sovie, qui utilise les micas comme détecteurs [4, 51. Les détecteurs de polycarbonate sont des détecteurs à seuil et n'enregistrent pas les protons incidents : leur seuil de détection se situant pour un développement donné à 5,5 MeV/mg/cm2.

La technique utilisée [6] permet de voir les traces de fission en corrélation comme le montre la figure 1. Les mesures des longueurs et des angles s'effectuent de façon analogue aux mesures dans les émulsions ionographiques.

Nos échantillons, c'est-à-dire détecteurs et cibles, étaient placés perpendiculairement au faisceau de protons incidents ; soit a l'angle projeté de deux traces en corrélation sur le plan perpendiculaire à la direction

incidente. Seront considérées comme fission binaire FIG. 1. deux traces telles que a = 1800.

L'angle dans l'espace de telles fissions pourra nous ayant un angle projeté a = 1800 de ceux ayant un donner des indications sur le recul du noyau fission- angle a différent de 180°. Ces distinctions deviennent

nant. surtout importantes à 24 GeV où l'on trouve, comme il

On ne considérera comme fission certaine que les est indiqué sur le tableau 1, une très grande proportion traces dont l'angle projeté a sera égal à 180°. Nous de doubles ayant un angle a différent de 1800, relative- avons séparé, dans ces mesures, les événements doubles ment à celles ayant un angle a = 1800. Les traces

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M. DEBEAUVAIS, R. STEIN, G . REMY, J. RALAROSY

DOUBLES TRIPLES

_ - - - .

_

Energie Cibles Longue L Courte C L/C

- -

-

. -.A----.

Longue L Courte C L/C

Dn = Nombre de fissions doubles par unité de surface dont l'angle a. est égal à 1800. D # n = Nombre de fissions doubles par unité de surface dont l'angle a est différent de 1 D = D n + D + n .

T = Nombre d'événements triples par unité de surface. a # 1800, peuvent être attribuées à de la fission en vol, le noyau fissionnant ayant une direction différente de celle du proton incident, ou à de la fragmentation multiple. Ces principaux résultats sont groupés dans le tableau 1 et nous pouvons en tirer les conclusions sui- vantes :

1. Traces simples (Fig. 1). - Le nombre des traces simples augmente lorsque l'énergie croît. Ces événe- ments, qui sont à rattacher à de la fragmentation ou de la spallation, sont toujours plus nombreux dans les cibles plus légères, donc ici dans le Pb.

2. Traces doubles (Fig. 1).

-

Dans l'uranium, le pourcentage de fissions a = 1800 par rapport aux évé- nements a # 180° est très important à 3 GeV et décroît lorsque l'énergie augmente.

Nous remarquons d'autre part que le rapport r (r 2 1) des parcours des fragments reste à peu près constant quand l'énergie augmente.

Ce rapport croît pour les traces formant un angle sc # 180°, ce qui indique que celles-ci sont dues à un phénomène différent (fragmentation, spallation).

3. Fission triple (Fig. 1). - Le rapport du nombre de fissions triples aux fissions doubles (a = 1800) augmente avec l'énergie du proton incident. On consi- dérera comme de la fission triple les étoiles ayant 3 branches de parcours comparables. On remarquera que, dans la majorité de ces cas, l'angle entre deux fragments est d'environ 1200 (Fig. 2).

Si on ne considère que la tripartition s'effectuant au repos, c'est-à-dire les fissions triples coplanaires, on remarque que leur nombre augmente également avec l'énergie .incidente, quoique le rapport nombre de tri- ,ples coplanaires au nombre total de triples décroisse quand I'énergie incidente augmente.

rapport DnlD# II 90 % 70 % 8s % 65 % 75 % Rapport T/D

1

* U

+

protons de 3 GeV

1"

Pb +protons

-

de 3 GeV

,% U+protons de 18 GeV

.

Pb +protons de 18 GeV

30

I

n

U+protons de 2 4 GeV

1" Pb+protons de 24 GeV

1"

II faut remarquer que, pour des cibles plus légères comme le plomb, le nombre de triples devient très important par rapport aux doubles (a = 1800) lorsque l'énergie incidente croît, ce qui montre également que la fragmentation multiple croît considérablement.

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CALCULS D'ASYMÉTRIES POUR LA DIFFUSION INÉLASTIQUE C 1

-

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neutrons thermiques en vue de la détermination des [31 D~BEAuvAls (M.), MONNIN (M.), C . R. Acad. Sci., 1965, masses à partir du parcours devraient nous permettre 260,4728.

[4] DEBEAUVAIS (M.), STEIN (R.), REMY ( G . ) et RALA- de donner par la suite plus de précision sur cette fission _ROSY_(J.),_C._R._{Acad. Sci., 1966, 263, 398-401.}

à haute énergie. [5] BRANDT (R.), CARBONARA (F.), CIESLAK (E.), DAKOW-

Bibliographie SKI (M.), GFELLER (Ch.), PIEKARZ (H.), PIEKARZ

(J.), RIEZLER (W.), RINZIVILLO (R.), SASSI (E.),

[Il SILK (E. Ch.), BARNES (R. S.) and HARWELL (A.), SOWINSKI (M.), ZAKRZEWSKI (J.), NUCI. Phys., Phil. Mag., 1959, 4, 970. 1967, A 90, 1, 177.

[2] PRICE (P. B.) and WALKER (R. M.), J. Appl. Phys., 161 DEBEAUVAIS (M.), STEIN (R.), RALAROSY (J.), CÜER (P.),

1962, 53. Nucl. Phys., 1967, A 90, 1, 186.

CALCULS D'ASYMÉTRIES POUR LA DIFFUSION INÉLA STIQUE

DE PROTONS

POLARISES

C . GLASHAUSSER, P. KOSSANYI-DEMAY, R. DE SWINIARSKI et J. THIRION

Service de Physique NucIéaire à Moyenne Energie, Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, France

et A. HILL

Oxford Nuclear Physics Laboratory

Résumé. - Les calculs pour rendre compte des asymétries expkrimentales dans la diffusion

inélastique de protons polarisés ont été effectués dans le cadre de la méthode des équations couplées ou des ondes distordues (D. W. B. A.). On obtient un accord raisonnable pour les premiers niveaux 2 + et 3 - de Ni ; par contre, les grandes polarisations du premier niveau 2 + de 54Fe ne sont pas

prévues avec des paramètres normaux. L'influence du terme spin-orbite deformé est plus petite a 18,6 MeV qu'aux plus hautes énergies.

Absîract. - Coupledchannels and D. W. B. A. calculations have been carried out in an

effort to explain the experimental asymmetries in inelastic proton scattering measured at Saclay.

A reasonable agreement is obtained for the fist 2 + and 3 - levels in Ni ; the large polarizations

for the 2 + state of 54Fe do not fit well with reasonable parameters. The influence of a distorted spin-orbit term is smaller at 18.6 MeV than at higher energies.

L'analyse des asymétries et des sections efficaces pour la diffusion inélastique de protons polarisés a été faite dans le cadre des ondes distordues (D. W. B. A.) ou des équations couplées.

L'amplitude de transition en D. W. B. A. a la forme

xi,

xf

sont les ondes distordues qui décrivent la diffusion élastique. Elles sont générées en résolvant l'équa- tion de Schrodinger et en utilisant le potentiel du modèle optique.

(

$ i , Ver, est l'interaction responsable de la transition sont les fonctions d'onde internes du noyau ;

cible pour l'état initial et l'état final.

Le même facteur de forme <

iI/, 1

V

1

t+hi >

=

Ffi

apparaît en théorie des équations couplées.

Beaucoup d'expériences de diffusion inélastique ont été décrites avec succès par le modèle collectif qui utilise un potentiel optique non sphérique. On peut donc considérer que la partie sphérique de ce potentiel reproduit la diffusion élastique alors que la partie non sphbrique est identifiée avec l'interaction Ver, :

11 serait donc très intéressant de voir si ce modèle

explique également les asymétries mesurées. La figure 1 présente les calculs effectués pour rendre compte des asymétries expérimentales pour 56~e(î:). Cette courbe