De la fission aux nouvelles filières - Cenbg - IN2P3

α(Exp(a.cos(θ)) + Exp(-a.cos(θ))).
Il existe de nombreuses variantes. Les approches les plus modernes différentient neutrons et
protons (modèles dits à 2 composantes) et prennent en compte l’appariement et les effets de
couche.
Certains modèles de spallation (CEM de S. Maschnik notamment ou Bertini dit AVEC prééquilibre
dans LAHET) branchent un tel modèle entre la cascade pure et la désexcitation du
noyau thermalisé. Formellement, nous verrons que ces configurations sont naturellement
traitées dans une cascade intranucléaire (à l’exception des niveaux discrets d’énergie), mais en
fin de cascade, à des énergies de particules violant les hypothèses de diffusions NN
indépendantes. De l’autre coté, pour brancher le pré-équilibre, il faut décider du nombre
d’excitons ou de la configuration excitée de départ, et cette partie fortement
phénoménologique apparait comme une possibilité d’ajustement (peut-être incontournable)
des calculs de spallation.
2- Cascades intra-nucléaires
Les bases des calculs de cascade ont déjà été décrites (voir :caractéristiques de la spallation et
modélisation de la spallation au début de ce chapitre). Les ingrédients de ces calculs (fig 33 et
fig 34) sont le tir au hasard d’un paramètre d’impact, l’entrée de la particule dans le potentiel
du noyau (avec ou sans réfraction ou distorsion coulombienne pour les chargés), une
probabilité d’interaction basée sur NN libre et un milieu nucléaire assez réaliste (densité
nucléaire dans l’espace géométrique et l’espace des impulsions). Ce milieu nucléaire ne prend
jamais en compte la structure en couches du noyau. Le noyau est également non déformé.
L’interaction nucléaire est paramétrisée en fonction de l’énergie. Elle différencie protons et
neutrons. La distribution angulaire est également réaliste, paramétrisée sur les expériences
NN. La production d’un pion passe en général par la formation d’une résonance Δ33 qui
décroit ensuite en π-N. Les particules se propagent et peuvent soit être réfléchies à la surface
soit sortir du noyau selon leur énergie. La barrière coulombienne et un coefficient de
transmission sont pris en compte ainsi qu’une réfraction éventuelle avec plus ou moins de
réalisme selon les modèles.
P (1 GeV)
b
Potentiel
Δ
N
N
π
N
N
N
Δ
Transmission
Reflection
Refraction
Fig 33 : Représentation schématique dans l’espace géométrique d’un calcul de cascade.
Avec la représentation en énergie (fig 34), le processus microscopique d’absorption d’une
partie de l’énergie cinétique du projectile est clair. Les collisions NN successives excitent des
nucléons du noyau hors de la mer de Fermi produisant des configurations particules-trous très
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