De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

dans la littérature comme « the surrogate method » en français « la méthode de
substitution ». Son principe est présenté schématiquement sur la figure 1.
Réaction induite par neutrons
Réaction de transfert
n + A-1
Fission
(A)*
w
X + y
Capture radiative
Figure 1 : Représentation schématique de la « méthode surrogate ». La réaction de
substitution est ici une réaction de transfert du type X(y,w)A*. Les voies de désexcitation
du noyau A*, par fission et capture, sont aussi représentées.
La partie gauche de la figure 1 illustre une réaction induite par neutrons sur la cible A-1.
Suite à l’absorption d’un neutron le noyau A est formé avec une certaine énergie
d’excitation E*. Le noyau A peut se désexciter selon différents canaux: par fission, par
émission de rayonnements γ ou de neutrons, etc. Le principe de la méthode surrogate est
de produire le noyau A à partir d’une réaction de transfert 2 (à un ou plusieurs nucléons)
entre le projectile y et une cible X. Dans la réaction de transfert, la formation du noyau A
est accompagnée d’un éjectile w. Ceci est indiqué dans la partie droite de la figure 1.
Puisque la réaction (y+X→A+w) est une réaction à deux corps, par conservation de
l’énergie et de l’impulsion, nous pouvons déduire l’énergie d’excitation E* du noyau A
en mesurant l’énergie cinétique et l’angle d’émission de l’éjectile w (la valeur de Q
correspondant à la réaction de transfert est en général bien connue). La détection en
coïncidence d’un des fragments de fission du noyau A* et de l’éjectile w donne accès à la
A,exp
probabilité de fission P (, t f ) du noyau A produit dans la réaction de transfert X(y,w)A.
Nous pouvons alors remonter à la section efficace de fission σ f induite par neutron sur le
noyau A-1 à l’aide de la relation :
σ
A−1
A
f n NC n
A,exp
(, t f )
( E ) σ ( E ) ⋅ P ( E *)
(2)
A
où σ NC
est la section efficace de formation du noyau A à partir de l’absorption par le
noyau A-1, d’un neutron d’énergie E n . Grâce aux progrès récents réalisés dans le cadre du
2 Dans ce travail nous allons considérer comme réactions de substitution les réactions de transfert. D’autres
travaux basés sur la technique surrogate utilisent des réactions de diffusion inélastique comme réactions de
substitution (voir par exemple J.A. Church et al., Nucl. Phys. A 738 (2005) 126c).
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