De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

alors n’a pas encore perdu la mémoire de la voie d’entrée et va chercher à se
désexciter, soit en partageant son énergie avec un nucléon de la cible, créant ainsi
une excitation particule-trou, soit en émettant ce projectile. On peut alors décrire
le noyau comme un série d’excitation 1 particule 0 trou (état initial : un nucléon
capturé dans le continuum, projectile froid, état noté 1p0h), 2p1h (le projectile a
cédé de l’énergie pour exciter 1 paire particule trou dans la cible), 3p2h, 4p3h
etc… A chaque étape de ce processus de « mélange » de l’énergie entre le
projectile et la cible il y a une probabilité de réémettre le projectile avec une
énergie dégradée. A la limite d’un nombre d’étapes infini, on aboutit à un état où
l’énergie est complètement mélangée entre tous les degrés de liberté du système,
qui correspond au noyau composé thermalisé qui a alors perdu la mémoire de sa
voie de formation. La figure ci-dessous illustre le processus de thermalisation qui
aboutit à la formation du noyau composé.
Compétition entre l’émission de pré-équilibre et la thermalisation du noyau
composé.
Comme nous l’avons déjà fait remarquer, les particules émises lors du processus
de pré-équilibre ont des énergies (et des moments angulaires) de l’ordre de ceux du
projectile, ce qui implique qu’après une émission de pré-équilibre l’énergie
d’excitation du noyau résiduel est relativement faible (ainsi que son spin).
Il existe de nombreuses modélisations des processus de pré-équilibre, mais elles
ont toutes en commun le fait de décrire la compétition entre l’émission de prééquilibre
qui évacue rapidement l’énergie et la thermalisation qui passe cette
énergie au processus suivant : la désexcitation du noyau composé. Le noyau
composé « légué » au modèle statistique se trouve alors dans une superposition
d’états associés à l’émission de pré-équilibre après 1,2,3,… excitations particulestrous,
chacun avec une probabilité proportionnelle à la section efficace d’émission
de pré-équilibre à la 1ere, 2eme, 3eme,.. étape.
L’effet du processus d’équilibre sur les sections efficaces est illustré dans la figure
ci-dessous. Sans pré-équilibre l’émission multiple de nucléons démarre plus
rapidement parce que toute l’énergie est disponible pour l’émission statistique. Au
contraire, lorsque le pré-équilibre est pris en compte, une partie de l’énergie du
projectile a déjà été émise, et n’est donc plus disponible sous forme d’énergie
d’excitation du noyau composé, ce qui provoque l’apparition d’une « queue » pour
la section efficace inélastique qui s’étend alors jusqu’à des énergies importantes.
142