VOL.1 PHYSIQUE NUCLEAIRE - IAEA

) les tentatives de production au cours de réactions
nucléaires.
Recherche des super-lourds dans la nature
Les durées de vie qui peuvent être longues même
à l'échelle géologique ont Incité les chercheurs a
rechercher les restes éventuels de ces éléments
qui auraient pu se former dans le cosmos par un
processus qui reste largement à préciser.
L'analogie attendue de propriétés chimiques avec
le platine (pour Z = 110) et avec le plomb (pour
Z = 114) ont amené les chercheurs i étudier des
échantillons de minerais très anciens (quelques
10' ans) de ces éléments. On a mesuré par
exemple la multiplicité des neutrons émis au cours
de la fission spontanée de minerais (la fission
d'un noyau superlourd peut donner lieu à l'émission
de 6 è 8 neutrons au lieu de 2,5 pour l'uranium).
Le résultat est négatif.
Les rayons cosmiques (dont l'âge est probablement
beaucoup moins élevé. 10* è 10* ans) constituent
également une source potentielle Intéressante.
Cependant les traces laissées par des
rayons cosmiques très lourds dans des emulsions
souffrent d'un défaut évident de calibration.
Certains indices (on trouve dans des météorites
très anciennes des compositions isotopiques
« anormales » de xénon qui pourraient provenir de
fissions d'éléments plus lourds que le plutonium),
certaines méthodes extrêmement sensibles de détection
(comme celle utilisée actuellement à Orsay)
incitent à ne pas abandonner ces recherches qui
pourraient encore réserver des surprises.
Sur le plan théorique, les avis sont très partagés
sur la possibilité de former ces éléments par nucléosynthèse
cosmique. Le procédé classique de
nucléosynthèse des éléments lourds, qui consiste
en captures multiples de nombreux neutrons pendent
des temps brefs par rapport aux temps de décroissance
P (« r-process -), semble bien se terminer
avant la région de super-lourds par suite
d'une compétition due à la fission. Néanmoins, cette
conclusion n'est pas établie de façon certaine
et on ne peut non plus exclure l'Intervention d'autres
mécanismes.
TentaHves de production au cours de réaction*
nucléaires
Les réactions proposées s'efforcent de résoudre
plus ou moins les quatre difficultés que l'on sait
être celle* de l'entreprise : former un noyau final
avec le bon rapport entre neutrons et protons, avec
une énergie d'excitation et un moment cinétique
aussi faibles que possible et enfin une distorsion
minimale par rapport i la forme sphérlque.
L'idée de former ces noyaux par fusion de deux
noyaux complexes a été avancée très têt. L'échec
des premières tentatives, par exemple :
246 40 284
Cm+ A -» X + 4n
96 18 114
284
s'explique parce que le noyau est beaucoup
114
trop « à l'ouest » du centre de l'Ilot (fig. 2). On a
donc proposé de « tirer long » et de profiler de
la désintégration a subséquente ramenant vers le
centre de l'Ilot. Il fallut pour cela disposer de
faisceaux d'ions sensiblement plus lourds que
l'argon, soit en modifiant les appareils existants
(Orsay, Doubna), soit en construisant de nouveaux
accélérateurs (Super-Hllac à Berkeley, Unilac i
Darmstadt).
La fusion du système Kr + Th a été essayée avec
l'accélérateur Alice i Orsay et donne un résultat
négatif (avec une limite Inférieure à un mlcrobarn).
Il est certain que ce couple cible-projectile n'amène
pas très près du centre de l'Ilot, et la situation
serait meilleure i cet égai'i avec des faisceaux de
sélénium ou germanium (figure 2). Le plus important
cependant est que les sections efficaces de
formation de noyau composé par fusion sont beaucoup
plus faibles qu'on ne s'y attendait. Les résultats
d'Orsay indiquent qu'une partie appréciable
de la section efficace totale est prise par des transferts
complexes. L'étude du mécanisme de ces
réactions ouvre un chapitre Important d'une physique
à faire avec les accélérateurs a Ions lourds de
la prochaine génération (voir chap. 2 - B).
Les réactions de transfert (fusion partielle) présentent
l'intérêt de former des noyaux dans un état
relativement • froid ». On a proposé par exemple :
244 98 300 40
Pu + Zt -» X + Ca
94 40 114 20
L'avantage escompté ici est que le noyau de Ca
emporterait une partie de l'énergie d'excitation.
Un dernier procédé, ta flaelon d'un noyau com»
posé Ma lourd a été proposé par les chercheurs
soviétiques qui ont fait remarquer que la distribution
des masses des fragments de fission devient
de plus en plus large lorsque la masse de
ss