De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

version INCL4.2 utilise des densités nucléaires réalistes en Wood-Saxon. Nous verrons que
ceci est indispensable pour reproduire les productions de résidus lourds mesurés à GSI, mais
dégrade la production d’hélium présentée ici (Fig 20A) ou la production de protons de basse
énergie.
La production globale (multiplicité moyenne) de neutrons a pu être mesurée sur des cibles
épaisses (Fig 21A et B).
1.2 GeV 2.5 GeV
Mn/p
40
Hg
Hg
20
0
40
Pb
Pb
20
0
40
W
W
20
HERMES
HERMES
eff.incl.
NESSI
0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
target length in cm
Fig 21 (A gauche, B droite) : Mesure par la collaboration NESSI de la multiplicité moyenne des neutrons
produits par proton incident de 1.2 et 2.5 GeV en fonction de l’épaisseur de la cible de Hg, Pb ou W (à gauche).
Multiplicité moyenne des neutrons par proton et par GeV dans le faisceau en fonction de l’énergie du faisceau
sur un cylindre de Pb de 15cm de diamètre et de 35 cm d’épaisseur à droite. Cette figure présente aussi des
données prises au CERN (PS208) et avec une autre boule à neutrons (ORION).
On peut noter la bonne prise en compte de la géométrie de ces cibles épaisses et donc du
transport des particules avec le code HERMES. Les lignes pointillées (Fig 21A) prennent en
compte les coupures du détecteur. A droite, la courbe en traits pleins est calculée avec la
géométrie de la cible (15cm ;35cm) utilisée dans l’expérience. La géométrie de l’expérience
ne permettait pas de loger des cibles plus épaisses, et donc ce résultat ne donne pas l’optimum
de production des neutrons. La courbe en tirets (Fig 21B) est un calcul prédictif avec un
diamètre de 20 cm et une longueur de 60 cm. On peut aussi se reporter à la discussion de la
figure 2.
La mesure précise du spectre d’émission des neutrons en fonction de l’angle d’observation et
de l’énergie des neutrons a été conduite au LNS pour des protons incidents de 800 MeV,
1.2GeV et 1.6 GeV sur des cylindres de Fe, W and Pb de différentes dimensions. Les neutrons
passant à travers 10 collimateurs épais répartis en angle autour de la cible étaient détectés
dans des scintillateurs liquides (NE213) et leur énergie mesurée par temps de vol (voir ref 4 et
22 pour les détails expérimentaux). Les zones de la cible vues à ces différents angles sont
indiquées sur la figure 22 en différenciant la zone de plein angle solide et la zone de
pénombre et associées à quelques résultats expérimentaux. On peut voir que le code de
transport LAHET+MCNP faisant appel au modèle de physique INCL4 couplé avec ABLA
donne de très bons résultats dans toutes les zones du calcul. Précisons que la géométrie de
l’expérience est évidemment prise en compte, mais qu’il n’y a pas de normalisation artificielle
du calcul.
198