VOL.1 PHYSIQUE NUCLEAIRE - IAEA

LES GRANDS PROBLÈMES DE LA
états de "O et du "F.
En conclusion il semble qu'après une période de
popularité au cours de laquelle l'étude des résonances
isobarlciues ont connu un succès considérable,
elles sont devenues partie de l'arsenal du
spectroscopiste nucléaire. On peut espérer améliorer
la description du mécanisme de réaction,
ce qui augmentera considérablement le nombre
d'informations quantitatives qui pourront être
comparées aux modèles théoriques. D'autre part,
l'accumulation systématique des mesures faites
d'un bout de la table nucléaire à l'autre s'avérera
fort utile.
5. réactions nucléaires
avec cibles et faisceaux
polarisés
L'existence d'un spin S pour les particules nucléaires
a pour conséquence la présence de
forces nucléaires dépendant du spin. Par exemple,
dans le cas le plus simple de l'interaction nucléonnucléon,
les amplitudes de diffusion dépendent
des états de spin du nucléon Incident et du
nucléon cible. Le modèle en couches des noyaux
a mis aussi en évidence l'importance des forces
de couplage spin-orbite L-S où L est le moment
orbital de la couche où se trouve chaque nucléon
individuel.
Malheureusement, les distributions angulaires de
particules diffusées sont assez peu sensibles aux
forces dépendant du spin, sauf si les particules
incidentes sont polarisées, ce qui signifie que les
particules ne sont pas réparties en nombre égal
entre les états propres de S. Dans ce cas, les
différences de taux de comptage observées expérimentalement
à un angle donné de diffusion sans
polarisation (par exemple des protons répartis
également entre les états dont la projection du
spin Sz = + 1/2 et Sz = — 1/2) ou avec
polarisation mettent directement en évidence
l'existence de forces dépendant du spin.
Les expérimentateurs se sont donc attachés à
obtenir des faisceaux et des cibles polarisées. Les
premières études de polarisation ont été faites à
l'aide de la technique de «double diffusion- :
elle consiste à utiliser un faisceau dont la polarisation
est produite par une première diffusion
nucléaire. Mais les intensités ainsi obtenues
étaient faibles et l'état de polarisation ne pouvait
*')
NUCLÉAIRE
être changé aisément. Aussi vers 1960, profitant
du fait que la polarisation du faisceau était conservée
au cours de son accélération, divers laboratoires
se sont attachés à développer des sources
permettant de polariser directement des protons
ou des deutons à l'intérieur des atomes d'hydrogène
ou de deuterium. Ces sources polarisées
présentent l'avantage d'une grande intensité, d'une
efficacité voisine de l'unité (pour des protons
100 °/o de la population est dans le même état Sz),
d'une modulation facile de l'état de polarisation
(pour des protons, soit l'état Sz = + 1/2, soit
Sz = — 1/2) que l'on peut coupler directement
aux détecteurs de particules diffusées. Les mesures
d'asymétries peuvent être menées ainsi avec
grande précision. Des faisceaux de neutrons polarisés
obtenus par cassure de deutons sont aussi
utilisés.
A ce jour, les sources polarisées équipent de
nombreux laboratoires. L'emploi de cibles polarisées
est pratiquement limité au cas de l'hydrogène
(efficacité de l'ordre de 80 %), du deuton
et de l'hélium 3 (efficacité de 10 à 20 °/o).
L'étude de l'Interaction nucléon-nucléon est l'application
importante des cibles de protons polarisés.
Pour des énergies inférieures à 400 MeV,
les diffusions de protons ou neutrons polarisés par
des protons polarises ont permis d'en obtenir une
bonne connaissance. Pour les énergies supérieures,
l'apparition de voies Inélastiques dans la
diffusion et le manque de mesures font que
l'Interaction nucléon-nucléon est plus mal connue.
Un sérieux effort tant expérimental que théorique
reste à faire dans ce domaine.
L'emploi de faisceaux polarisés a permis aussi
d'importants progrès de ta connaissance des diffusions
et réactions nucléaires : on sait que la
diffusion élastique est interprétée à l'atde d'un
potentiel optique comportant un certain nombre
de paramètres déterminés, il y a dix ans, par l'accord
avec les distributions angulaires de sections
efficaces. Les distributions angulaires d'asymétries
qui sont venues s'ajouter depuis ont permis une
mesure plus précise de ces paramètres et ont
montré la validité relative du modèle.
Des informations spectroscopiques nouvelles ont
pu être obtenues par les faisceaux polarisés grâce
à la grande sensibilité des distributions d'asymétrie
au moment angulaire total j = t + s des états
nucléaires. Par exemple, dans le domaine des
résonances analogues isobariques obtenues par
diffusion de protons, le moment angulaire I de