De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

B- Modélisation de la spallation
Energie (faisceau… p)
5-10 MeV 150-200 MeV 5-10 GeV
Diffusion élastique
et inélastique.
Ouverture de voies de sortie
((p,xn), prod. de chargés
légers (d, t, He…)
Pions, mesons
Suite de collisions NN indép.
justifié
(λ b = h/p) < (Λ=1/ρ.σ NN .f)
Modèle optique, DWBA, voies couplées
Descriptions statistiques
Modèles de pré-équilibre
(config particule-trou, excitons)
Cascade intranucléaire +
(Diffusions cohérentes: Glauber-KMT)
Limites floues, dépendant des observable; grands recouvrements
Fig 31 : Quelques pistes pour le classement des modèles de spallation (au sens large d’interaction particule
légère-noyau).
Dans la figure 31, nous avons essayé de donner quelques pistes de classement pour les
différents modèles liés à la spallation.
Selon une échelle en énergie du faisceau de protons, au dessus de 100-150 MeV, l’image de la
réaction procédant par une suite de collisions indépendantes est justifiée. Pour cela la
longueur d’onde associée au projectile (λ=h/p) doit être plus faible (ou de l’ordre) de la
longueur d’interaction (Λ=1/ρ.σ.f). Dans cette formule, ρ est la densité nucléaire, σ la section
efficace de réaction nucléon-nucléon et f un facteur plus petit que 1 et qui tient compte du
blocage de Pauli. En effet, les états nucléaires étant occupés, il en résulte que dans le noyau, la
longueur d’interaction est plus grande qu’à l’état libre. Ces conditions expliquent la possibilité
(et le succès) d’approches type Monte-Carlo dans lesquelles on calcule de façon classique une
suite de collisions NN dans le noyau gouvernées par le section efficace libre NN en tenant
compte de la densité nucléaire (le noyau est un milieu sans niveaux d’énergie) et du blocage
de Pauli qui reste l’ingrédient indispensable provenant de la mécanique quantique. La
présence d’un potentiel moyen est également indispensable pour tenir compte de l’énergie de
liaison des nucléons à l’intérieur d’un espace réaliste.
Au dessus de 150-200 MeV, la voie inélastique de production d’un pion s’ouvre et prend de
l’importance en montant en énergie. Elle doit être prise en compte ce qui peut se faire sans
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