Théorie de la capture sélective des neutrons lents par certains noyaux

Francis Perrin (1) , Walter M. Elsasser (1)

1 IHP - Institut Henri Poincaré

Ce travail met en évidence un mécanisme de résonance pouvant rendre compte des valeurs très grandes des sections efficaces de capture des neutrons lents observées pour quelques éléments par Fermi (plus de mille fois la section nucléaire), sans supposer d'action à distance entre les neutrons et les noyaux. Pour une interaction limitée au domaine nucléaire, les états stationnaires possibles du neutron sont en nombre fini, et il peut arriver que l'un d'eux corresponde à une énergie de liaison nulle (niveau d'énergie « superficiel »). Les grandes sections efficaces pour la capture d'un neutron, avec émission d'un photon y, se présenteront s'il existe dans le noyau un niveau neutronique libre de type P énergétiquement profond, sur lequel se fera la capture, et un niveau superficiel de type S déterminant la résonance. Le calcul complet est fait dans l'hypothèse schématique d'un potentiel d'interaction constant ε 0 limité à une sphère de rayon r0. Il donne des sections efficaces σc négligeables sauf pour les neutrons d'énergie ω très petite, pour lesquels on a aproximativement [FORMULE]. La résonance se produit pour cos ρ0 = 0; si elle est seulement approchée, la section efficace de capture sera grande pour les neutrons très lents, et proportionnelle à l'inverse de la vitesse. La résonance qui détermine les grandes sections efficaces lient au comportement de l'onde neutronique incidente dans la région du noyau ; elle peut donc jouer aussi pour une capture du neutron associée à l'émission d'une particule matérielle mais alors l'existence d'un niveau P profond n'est plus nécessaire. Enfin l'étude d'un potentiel quelconque à décroissance rapide, montre l'existence généiale des phénomènes de résonance analysés ici dans le cas schématique du « trou » de potentiel.

Mots clés: Slow neutrons; Neutron capture; Cross sections

Domaines: Articles anciens

Francis Perrin, Walter M. Elsasser. Théorie de la capture sélective des neutrons lents par certains noyaux. Journal de Physique et le Radium, 1935, 6 (5), pp.194-202. ⟨10.1051/jphysrad:0193500605019400⟩. ⟨jpa-00233320⟩