VOL.1 PHYSIQUE NUCLEAIRE - IAEA

potentiel du modèle des couches. Les excitations
simples ainsi produites ne mettent souvent en jeu
qu'un petit nombre de nucléons dont le mouvement
est astreint aux orbites du modèle des couches.
C'est ainsi que grâce à l'approximation de
Born en ondes distordues tes recelions directes,
inélastiques ou de transfert ont pu être interprétées.
Elles nous ont fourni une information très
précieuse sur la spectroscopy nucléaire, ainsi
qu'une confirmation éclatante du modèle des couches.
On décèle actuellement une tendance à unifier
l'ensemble des réactions nucléaires à l'aide
de la théorie microscopique et à rendre compte
ainsi quantitativement des sections efficaces mesurées
avec un nombre minimum de paramètres.
Il faut mentionner spécialement les résonances
Isobariques analogues qui sont une source riche
d'informations spectrotcoplques. Ce sont des résonances
étroites observées dans la diffusion de
protons par exemple, et qui en dépit de leur étroltesse
n'appartiennent pas à la description du noyau
composé. La théorie microscopique, là encore,
permet de comprendre l'origine de ce type de
structure. Enfin nous discutons l'apport des faisceaux
et des cibles polarisés.
L'expérience acquise au cours des dernières décennies
nous permet sans doute de comprendre
des réactions plus complexes entre ions lourds
ainsi que celle des projectiles de haute énergie.
Celles-ci sont décrites dans la deuxième partie
de ce rapport. Mais c'est l'accumulation patiente
des données discutées dans ce chapitre et la possibilité
de vérifier quantitativement dans le détail
les mécanismes de réaction qu'ils mettent en feu
qui ouvrent la voie à l'exploitation des réactions
plus complexes et par là plus riches que permettent
les nouveaux faisceaux d'ions lourds.
1. le noyau composé
Le concept de noyau composé est aussi ancien
que l'étude du mécanisme des réactions nucléaires.
Il fut imaginé par N. Bohr en 1936 pour expliquer
certains résultats expérimentaux tais que
l'existence des résonances étroites et très serrées
dans les sections efficaces induites par neutrons
de basse énergie, la grande valeur (supérieure
aux dimensions nucléaires) des sections
efficaces induites par neutrons thermiques et la
proportion Importante de capture radiative dans
l'Interaction des neutrons avec les noyaux. N.
Bohr suggéra un modèle dans lequel le'nucléon
incident est absorbé immédiatement par le noyau
cible dès qu'il arrive à sa surface, son énergie
étant rapidement dissipée parmi tous les nucléons
du système. On aboutit ainsi à un état excité quaslstationnaire
du noyau, à vie très longue (10-" sec)
comparée au temps de la simple traversée du
noyau cible, supposé transparent, par le nucléon
incident Cet état se désexcite d'une façon indépendante
de son mode de formation puisque le
noyau composé l'a - oublié > au moment où il
se désexcite.
Ce modèle explique bien l'apparition de résonances
très étroites (quelques dizaines de mllll-élsc-
Iron Volts (meV) et très serrées (espacement de
l'ordre de l'électron Volt) dans les réactions Induites
par neutrons lents dans les noyaux lourds
(flg. 1). La durée de vie est déduite de la largeur
des résonances en appliquant les relations d'Incertitude
d'Helsenberg et leur faible espacement
montre bien qu'un grand nombre de nucléons participe
à l'état du système. L'indépendance entre
la formation et la désexcitatlon ds l'état >• du noyau
composé est vérifiée la plupart du temps par l'absence
de corrélation entre les largeurs fi, et
relatives aux voies d'entrée* et de sortie respectivement.
L'absence de structure nucléaire dans ce
modèle permet de le traiter par des méthodes statistiques
et certaines propriétés sont déduites de
celles des hamiltoniens aléatoires. Les lois qui en
sont déduites tant pour la distribution des espacements
entre états du noyau composé (loi de Wlgner)
que pour leurs largeurs correspondant à une
durée de vie (loi de Porter Thomais) sont généralement
bien vérifiées. Il en est de même pour le
spectre d'évaporation des particules qui ressemble
de très près à celui qui serait obtenu à partir
d'un ensemble nucléaire en équilibre thermodynamique
a la température T correspondant à l'énergie
d'excitation du système.
Ce modèle très simple peut être appliqué aux réactions
induites, non seulement par des neutrons de
basse énergie, mais également par des particules
d'énergie incidente beaucoup plus élevée (quelques
dizaines de MeV) qui peuvent ainsi « évaporer
» des nucléons des alphas, etc. Nous examinerons
successivement l'état actuel de ces deux
domaines assez différents.
Effets non-staUstlauH
Les succès considérables du modèle du noyau
composé pour les réactions induites par des neutrons
de basse énergie ne doivent pas masquer
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