CEA-N-1798 NEANDC(E)I65'L" INDC(FR) - 6/L Not; CEA-N-1798 ...

Not; CEA-N-1798 -
Centre d'Etudes de Bruyères-Ie-Crûtcl
CEA-N-1798
NEANDC(E)I65'L"
INDC(FR) - 6/L
COMPTE RENDU D'ACTIVITE
DU SERVICE DE PHYSIQUE NUCLEAIRE AIRE
1
1
POUR L'ANNEE 1974
- Juin 1975 -
COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE
FRANCE

à
ClA-M-17»» - Service da fhytiqu* Nucléaire
COMTTI «TOO D'ACTIVITE DU SERVICE DE PHTSIQUE NUCLEAIRE POHS L'ASNFE
f»74
iff. - C* --o«pte-rendu iêciïl l'entcubl» dei travauj effectuât au
flfvl et tie M»ytique Nucléaire (CE. iruyéret-le-Chlt*Il pendant l'.nn»;
1*74. Let «eux principaux accélérateur» du Servie», un Van de Crjaff
tatai—

k partir i» r*»ult»ts «xptriaMUmx.
l?*S IHp.
CoaaiitMrUt 1 l'Bo*r(i« At**i4W - Prrae*
1»7S
ComiiMrUt t l'iMTgl* At«t*

- Note CEA-N-1798 -
Centre d'Etudes de Bruyirevle-Chitel
COMPTE RENDU D'ACTIVITE
DU SERVICE DE PHYSIQUE NUCLEAIRE
POUR L'ANNEE 1974
NEANDC(E)I65*L*
INDC(FR>-6/L

PREFACE
Pendant l'année 1974, le Service de Physique S'ucléaire a travaillé dans
les conditions générales telles qu'elles ont été présentées à l'inauguration
officielle de l'ouverture en Décembre 1973 . Les effets bénéfiques aes nesures
de regroupement et d'ouverture qui ont été prises se sont nettement manifestés
au cours de l'année 1974 .
Le regroupement hiérarchique et géographique de physiciens nucléaires
expérimentateurs, théoriciens et évalua'.eurs est incontestablement une source
d'enrichissement grâce aux contacts, discussions et même travaux en commun qui
s'amorcent maintenant nais qui auraient été très difficiles pour ne pas dire
impossibles dans les structures antérieures .
Citons comme exemple les travaux sur les isotopes du Samarium, situés
dans la zone de transition entre noyaux sphériques et déformés . Les propriétés
de ces isotopes sont étudiées à la fois sur le plan expérimental par les dis­
tributions angulaires de neutrons rapides diffusés élastiquement et inélasti-
quement et par le spectre des rayons y émis par réactions (n.n'Y) et sur le
plan théorique par des calculs de modèle optique en voies couplées et par des
calculs plus fondamentaux de type Hartree-Fock-Bogoliubov .
L'ouverture est excellente pour la santé scientii que du Service, car
elle permet des échanges avec d'autres laboratoires français et étrangers et
la critique des travaux par des spécialistes . C'est grâce à l'ouverture que le
Service PN a pu recevoir plusieurs collaborateurs étrangers en 1974 et qu'une
coopération a pu démarrer avec des laboratoires étrangers . Ces conditions favora­
bles ont permis au Service PN d'augmenter le nombre *t d'améliorer la qualité des
publications et des communications aux Congrès Scientifiques . Elles rendent éga­
lement possible l'accès a des échantillons spéciaux qui n'existent pas en France
ni oême en Europe de l'Ouest . C'est ainsi que des travaux ont pu être entre­
pris sur des isotopes séparés stables : en particulier des isotopes du Samarium
et du Sélénium, en provenance des USA et de l'URSS respectivement .
I

l'n effort particulier a été accompli dans le domaine des données nuclé­
aires en coopération avec la DEDR dans le cadre du Comité des Constantes Nu­
cléaire. Pour mieux répondre aux demandes des utilisateurs de constantes nu­
cléaires, une activité d'évaluation de données expérimentales a été créée en
1974 venant ainsi compléter les travaux de calculs de sections efficaces déjà
démarrés depuis plusieurs années.
Le programme de mesure et d'évaluation des sections efficaces (n,2n)
dans toute la gamme d'énerpie comprise entre le seuil et 20 MeV a déjà
permis de répondre â une grande partie des demandes formulées par les utilisa­
teurs dans ce domaine.
Sur le plan des équipements, il faut noter l'arrêt de deux accélérateurs
le Van de Praaff 2,5 MeV (décision prise en 1973) et le Samês 600 kcV (décision
prise en '974) et l'amélioration ("upgrading") du Van de Graaff Tandew E*t dont
la tension nominale est passée de 6 MV â 7 MV.
A. NICHAO'DON
II
Chef du Service de Physique Nucléaire

- I -
Pages
A - EQUIPEMENTS - 4
A-I- ACCELERATEURS - 5
A-I-I - Van de Graaff Tandem. 5
A-1-2 - Van de Graaff 4 MeV, 6
A-1-3 - Autres machines électrostatiques. 6
A-I-4 - Problèmes particuliers. 7
A-II-ELECTRONIQUE NUCLEAIRE - 10
A-II-I- Automatisation des accélérateurs. 10
A-I1-2- Amélioration dea moyens d'acquisition de données. 12
A-III-INFORMATIQUE - 15
A-III-I- Système d'acquisition et de traitement des données. 15
A-1I1-2- Terminal IRIS 45. 16
A-XII-3- Programme de calcul . 16
A-1V-TECHKOLOGIE - 18
A-IV-I - Laboratoire des cibles . 18
A-IV-2 - Bureau de Dessin et Atelier . 18
A-V -REPARTITION DU TEMPS DES ACCELERATEURS EN 1974 - 19
B - EXPERIENCES ET INTERPRETATION - 20
B-l- ETUDE DE LA DIFFUSION ELASTIQUE ET INELASTIQUE DES NEUTRONS
RAPIDES - 21
B-I-l - Production de neutrons monocinétiques - Utilisation de
cibles gazeuses de Deuterium et de Tritium . 21
B-I-2 - Diffusion dvs neutrons rapides par le carbone . 25
B-I-3 - Etude de la déformation des isotopes pairs de Samarium
par la diffusion dea neutrons . 28
B-I-4 - Diffusion élastique et inélastique des neutrons par
Isa iaotopea pairs de Se . 31
B-I-5 - Etude daa réactions (n,n'y) sur les isotopes pairs de
Se, Ce et de Sm . 34
B-II-ETUPE DES REACTIONS NUCLEAIRES A 3 CORPS - 37
B-H-I- Réaction D(p,pn)P . 37
B-II-2- Réactions D(n,p)2t) . 78
B-II-3- Réaction d+D-»n+p+d . 38

- 2 -
B-III- MESURES DE SECTIONS EFFICACES DE REACTION - 43
B-ITI-i- Calcul de l'effi;acité d'un détecteur de neutrons 4'
B-III-2- Détermination des sections efficaces de rapture . 49
B-III-3- Mesure des sections efficaces (n,2n) et (n,3n) du
seuil à 15 MeV . 50
B-II1-4- Mesure des sections efficaces de fission . 51
B-IV- ETUDE DE LA FISSION - 57
B-IV-1 - Détermination expérimentale du spectre en énergie des
neutrons prompts de fission . 57
241
B-IV-2 - Mesure de v et de E pour la fission de Pu induite
par neutrons de résonances - Recherche de la réaction
(n.yf) . 59
B-IV-3 - Etude d'un détecteur pour la mesure de l'énergie cinétique
et la distribution en masse des fragments de
fission . 64
B-IV-4 - Calcul des paramètres de la réaction (n,yf) pour le
2 3 5
239pu et le
U . 67
240
B-IV-5 - Effets dynamiques dans la fission de Pu . 70
B-V - ETUDE DE REACTIONS DE TRANSFERT AVEC NEUTRON DANS LA VOIE
DE SORTIE - 73
B-V-l - Réactions (d,n) et (t,n) sur certains noyaux de la
couche s-d . 73
B-V-2 - Etude de la réaction 56
Fe(d,n) 57
Co a 6-b et 10 MeV . 82
UiC, 141
B-V-3 - Réaction Ce(d,n) Pr à 12 MeV . 87
B-V-4 - Etude de la structure des noyaux Ce et Ge . 89
THEORIE ET EVALUATION - 92
C-I - EVALUATION DE DONNEES EXPERIMENTALES - 93
C-I-l - Bibliothèques pour l'évaluation . 93
89 88
C-I-2 - Evaluation de la section efficace Y(n,2n) . Y du seuil
â 20 MeV . 94
C-I-3 - Evaluation des sections efficaces des réactions
93
Nb(n,2n) 92
%b, s2
Nb du seuil à 20 MeV . 97
C-I-4 - Evaluation de la section efficace de la réaction
,69
Tm(n,2n) ,68
Tm du seuil à 20 MeV . 100
C-II - CALCULS DE CONSTANTES NUCLEAIRES - 105
C-II-I - Taux de réaction thermonucléaire pour la réaction
U
B • p_^3 4
He + 8,68 MeV 105
C-II-2 - Réactions (n,Xn) et (n,X nf) sur noyaux lourds . 107
C-II-3 - Réactions (n,y), (n,2n) et (n,3n) sur noyaux de masse
intermédiaire . 113

- 3 -
C-II-4 - Sections efficaces de production de rayons Y
par la réaction (n.n'Y) sur le Chrome et le
Nickel naturels . 115
C-III - AUTRES ETUDES DE MODELES HUCLEAIRES - 117
C-III-I - Etude des effets de la déformation nucléaire sur
la section efficace totale neutron-noyau . IP
C-II1-2 - Etudes en modèles des couches . 119
C-II1-3 - Calcul d'états non-rotationnels dans les actinides
par un modèle R.P.A. schématique . 121
C-II1-4 - Techniques nouvelles en modèle de "folding" . 124
C-IV- ETUDES EN MODELES MICROSCOPIQUES DU TYPE HARTREE-FOCK - 132
C-IV-1 - Etude des propriétés de déformation (transitions de
forme) des isotopes 148, ISO, 152 et 154 du Samarium . 132
C-IV-2 - Systèmes nucléaires déformés traités sur une base
"2 centres" 136
C-IV-3 - Corrections du second ordre aux énergies Bartree-Fock
des noyaux sphériques . 142
D - BIBLIOGRAPHIE - 143
E - SEMINAIRES - 154
Ce compte-rendu a été édité par M. DIDIER, Adjoint au Chef du Service de
Physique Nucléaire .

EQUIP;

A-! - ACCELERATEURS
A -I -1 - Van de Graaff Tandem .
Le Van de Graaff Tandem type E.N' a subi des modifica­
tions qui ont permis de porter sa tens on nominale de 6 MV A
7 MV. L'opération consiste à remplacer l'Stubesaccéléraieurs
à électrodes d'aluminium par des tubeeà électrodes d'acier
inoxydabl- et à ajouter 30"/, de SF6 au mélange de gaz d'iso­
lement composé jusqu'ici de CO-. et N^.
La modification qui a été commencée en février a pris
beaucoup plus de temps que prévu car les deux sections basre
énergie du nouveau tube ont été endommagées au cours du
conditionnement et ont dû repartir chez le constructeur pour
y être remises en état. De nouvelles sections de tube ont été
installées en juin mais Les essais à 7 MV n'ont pas pu avoir lieu
avant le mois de décembre 1974, afin de r.e pas irop perturber
le programme expérimental en cours. La maenine a fcnc'i'>,iné
dans l'intervalle jusqu'à 6 MV seulement, avec le mélange
gazeux initial. L'utilisation la plus fréquente a été la oroductiou
de neutrons à l'aide des réactions D(d,n) He et T(p, n) He avec
cibles gazeuses de deuterium ou de tritium.
Les moyens de contrôle du vide dans le tube accélérateu*-
ont été considérablement améliorés afin de prévenir , >ute
introduction de SF6, dont l'effet corrosif peut être très :r.,por-
tant dans les conditions qui régnent à l'intérieur du tube lorsque
l'accélérateur fonctionne (faible pression et champ électrique
intense).
La réception technique de l'accélérateur à 7 MV a eu lieu
le 17 décembre dans les conditions prévues par le contrat c'est
à dire avec un faisceau analysé de protons dont l'intensité était
supérieure a 4 M A. On a obtenu aisément 6 tiA de protons
de 14 MeV,

- 6 -
Le iO décembre, un début d'incendie a partiellement
endommagé les circuits annexes d', la source d'ions hélium
lùhium. Le nettoyage de toute l'installation et la remise en
otat dec circuits demai-deroat plusieurs semaines.
A-1-2- Van de Craaff 4 MeV :
Le Afen de Graaff 4 MrV qui,depuis son installation au
CEB- 3 en 197 3, fon*.:

A. I. 4- Problème» particulier» :
A. 1.4. I- Syatème de sécurité des accélérateur» :
- 7 -
Un nouveau système de sécurité a été installé en
1974, l'ancien système s 1
étant avéré insuffisant et
périmé. Le démarrage d'un accélérateur est mainte­
nant asservi à une chaine de sécurité sur laquelle se
trouvent de» contacts de ronde et de fermeture des
portes. De» systèmes d'alarme permettent de couper
rapidement les machines ou de débloquer les portes
en c»-. de danger. Quelques améliorations de détail
sont en cours pour faciliter l'exploitation de ce système
qui donne entière satisfaction sur le plan de la sécu­
rité du personnel.
11 reste cependant la partie contrôle des rayonne­
ments à reprendre entièrement dès que possible (TCR).
(A. DANDINE, D.DIDIER. A. COUR TAIN. L. SINOPOLÎ).
A. 1. 4. 2- Automatisation :
Les travaux sur l'automatisation des accélérateurs
sont décrits plus loin au chapitre "électronique Nuc­
léaire", (chapitre A. II).
A. 1.4. 3- Spectromètre magnétique split-pole :
Les études préparatoire» à l'utilisation du spectro­
mètre magnétique split pole ont porté sur :
. le caicul de» trajectoire»
. le» essai» de détecteur» particules.
- Un programma de calcul des trajectoire, de»
particule» dan» le plan médian du spectromètre magnéti­
que ESP60 a été écrit et mi» au point LU' ** permet
de déterminer la position du plan focal et celle des
détecteurs dan» ce plan pour chaque type de particule»
d'énergie donnée. Ce programme tient compte de»
effet» cinématique» de la réaction nucléaire et de
l'ouverture angulaire du faisceau de» particule»
détectées.

Référence :
- 8 -
Les valeurs ainsi déterminées s'accordent avec celles
obtenues expérimentalement ; en utilisant les rayons
alpha émis par une source de Pb et les protons de
56
10 MeV diffusés inélastiquemsnt par Fe. On a pu
montrer, en outre, que la mesure du temps de vol des
particules dans le spectromètre permet d'identifier la
nature de la particule émise.
- Un compteur à fil type BORKOWSKI (cf Fig. 1 ) dont la
surface utile couvre tout le plan focal du spectromètre
(60 cm) a été réalisé. Ce compteur définit la localisation
d'une particule avec une précision de 0, 9 n.m. Cette
résolution a pu être obtenue grâce à l'utili.ation d'un
préamplificateur de tension réalisé par nos soins et
directement relié au fil résistif. La linéarité du compteur
est, avec ce préamplificateur, meilleure que S*/, sur
toute sa longueur. On espère avoir avec ce compteur une
résolution totale de 7 keV, obtenue précédemment avec
un compteur similaire de longueur utile égale à 20cm.
- Dans le but d'entreprendre des expériences du type
(d,pf) où les pro*ons détectés par le spectromètre ESP 60
seront enregistrés en coincidence avec les fragments de
fission ; il s'est avéré nécessaire d'améliorer la résolution
en temps du compteur (40 ns). A cette fin nous faisons
fonctionner ce dernier en mode AE en détectant simulta­
nément les particules dans un scintillateur plastique accolé
à la face arrière du compteur (figure 1). La résolution
ainsi obtenue a été estimée à 4 ns.
(J. SK,AUD, D. DANGOULEME? P. LE FLOCH?
J.P. LOCHARD, M. JOLIBOIS)
£lj Calcul des trajectoires dans un spectromètre magnétique "Split-Pole"
Patrick LE FLOCH - Rapport de stage de fin d'Etudes (Ecole Cent Mie ) 74
*~D. DANGOULEME Stagiaire militaire
P. LE FLOCH Stagiaire universitaire

(«•a. M2|4««)
^^Si^^S^§§$J$$^^^^^^T
VfMf
MfTMWNI
WTILUTEM
- 9 -
Fig. 1 : Scheme du compteur I fil réeittif et du détecteur a scintillation.

A-II - ELECTRONIQUE NUCLEAIRE :
A-II-I- Automatisation des accélérateurs :
- 10 -
Un système de centralisation et d'acquisition de données
a été installé sur U section haute énergie de l'accélérateur
Van de Graaff Tandem. Il se compose d'un réseau d'intercon­
nexions reliant différent* tableaux disposés le long du tube
accélérateur et dans la salle de commande de la machine, à
an tableau central installé dans la salle de mesure près d'un
calculateur (ATR 2 - Cil 10020). Un multiplexeur analogique
et un voltmètre digital à 14 digits, commandés par le calcula­
teur, permettent la digital:sation des grandeurs analogiques
suivant des séquences de scrutation programmées. Ce système
permet actuellement l'étude et la surveillance des équipements
d'optique et de transport du faisceau dans les différentes salles
d-e cible. Les paramètres mesurés sont stockés sur bande ma­
gnétique (sur ETD). Le $ programmes de dépouillement
(linéarisation, tracés de courbes, édition d'un journal de bord)
sont en cours de miae au point.
Différents équipements complémentaires sont en cours
de réalisation : un multiplexeur à 256 voies pour la centralisation
d'états tout ou rien, une console destinée à la salle de commande
de la machine permettant d'entrer dans l'ordinateur,des valeurs
numériques d'opérandes telles que énergie demandée, type de
particule accélérée, salle de cible utilisée et d'afficher sur
des indicateurs la valeur numérique décimale de la fréquence
d'excitation qu'il est nécessaire d'appliquer à la sonde à RMN
de l'aimant d'analyse utilisé. Le résultat du calcul, dont le
programme est en cours d'écriture, sera également utilisé par
le système de régulation automatique du champ des aimant»
d'analyse.
- Grâce à l'expérience acquise à la suite des études
menées sur l'aimant d'analyse de l'accélérateur 550 keV. un
système de régulation du champ magnétique de l'aimant d'analyse
à 90 degrés du Tandem a été étudié. Malgré des difficultés

- I I -
dues en particulier à la nature mime de l'aimant (très grand
retard champ-courant dû à la masse et à la construction non
feuilletée du circuit magnétique) un système global de recherche
automatique et de régulation du champ à partir de l'affichage
de la fréquence d'excitation appliquée à la sonde du gaussmètre
a été mu en place ; il résoud les problèmes de commande auto­
matique et d'asservissement de la fréquence de l'oscillateur
du gaussmètre. de recherche automatique de la résonance
magnétique nucléaire et de la régulation du courant de l'aimant.
Cet équipement, qui présente encore que'ques
défauts (en particulier un temps de recherche assez long du
fait de la réponse de l'aimant) doit être repris prochainement ;
il reposera alors sur une méthode originale d • pilotage de la
fréquence

- 12 -
éventuels, sécurités sur les débits des alimentations, arrêts
puis régulation sur un faisceau dj particules "parasites" (c'est
à dire de charge différente de celle demandée mais fournissant
un faisceau et donc un signal d'erreur sur les lèvres de régula­
tion), ajustement des temps de réponse des commandes des
organes mécaniques.
A-j 1-2- Amélioration des moyens d'acquisition de données :
Différentes actions ont été menées pour l'amélioration
des moyens d'acquisition et de traitement des données à l'aide
des systèmes organisés autour des calculateurs ; elles ont pris
des formes variées : assistance au cours du couplage des
équipements de mesure aux systèmes, réalisations d'interfaces
et couplage d'appareillage s, réalisations ponctuelles de
circuits logiques ou analogiques spécifiques d'une expérience,
étude et réalisation de circuits ou systèmes complexes destinés
à augmenter les possibilités des systèmes existants.
- Mitra 15/30
i- Etude et réalisation d'un coupleur d'accès direct mémoire
et interface avec un *y-.terne d'acquisition existant.
+ Etude et réalisation d'un coupleur pour chassis Camac.
Ce coupleur permet la lecture par le calculateur du contenu
des échelles placées dans le chassis Camac. Il permet
l'adressage et assure le découpage de l'information et la
commande des échelles.
f Etude et réalisation d'un bloc d'affichage de contenu d'échelle
(8 décades) commandé par le Mitra 15.
+ Adaptation d'une unité de visualisation spécialisée à tube
mémoire.
+ Réalisation d'une console d'appel de programmes.
- Multi__8_
+ Couplage en entrée et en sortie d'un bloc mémoire type
BA 163.

- 13 -
+ Etude et réalisation d'un multiplexeur permettant rextension
des lignes d'entrée/sortie. (4 lignes d'entrée 32 bit*; en
1 ligne 32 bits ; 1 ligne de sortie 32 hits en 4 lignes a»
sortie 32 bits) (réalisation en cours).
- ATRj Cil 10020
+ Différents circuits logiques ont été étudiés et réalisés ;
ils assurent des commandes d'appareillage : blocage
d'échelles, de codeurs, de CTA, détermination du temps
actif d'acquisition, circuit d'alarme etc. . .
+ Un système de régulation et de stabilisation du gain global
des chafnes de détection a été mis en place. Huit chaînée
(maxi.num) sont commandées simultanément. En ce qui
nous concerne roui avons étudié et réalisé un générateur
d'impulsions à 8 voies, très stable en amplitude.capable
de commander les diodes électroluminescentes qui excitent
les photomultiplicateurs. Par ailleurs nous avons réalisé, à
partir d'une ligne de sortie du calculateur, la commande
d'un ensemble de huit convertisseurs digitaux analogiques
(12 bits) qui assurent à leur tour le contrôle par tension de
huit alimentations THT programmables de manière analo- I
gique. L'ensemble des opérations de stabilisation est effec­
tué par le calculateur : commande des séquences de stabili •
sation (création des pics de référence), calcul des dérives
éventuelles de ces pics, commande modulée des valeurs
des THT pour corriger les dérives.
- ATR 2 CH 10020
+ Un système de centralisation et d'acquisition de mesure
sur accélérateur a été couplé à l'ordinateur. Il se compi se
d'un amplificateur à gain programmable, d'un multiplexeur
adressable rapids 64 voies bifilaires (128 voies monofilaires)
d'un échantillonneur-bloq' «mr et d'tn codeur analogique
digital rapide, à poids, 14 digits plus signe. Les séquences
de scrutation sont initialiséss par une horloge à quartz

- 14 -
réglable ; des lors, 'outes les opérations sont commandées
par le calculateur : il fournit en particulier la succession
des adresses de voies à scruter avec les gains correspon­
dants et transfère les résultats codés en mémoire. Actuel­
lement la succession des adresses de voies à scruter sont
précisées à l'aide d'un télétype.
(J. P. LAGET, M. RENAUD et les Techniciens du Groupe).

A-III- INFORMATIQUE
A-4II-1 - Système d'acquisition et de traitement des données :
- 10020 ATR - ETD
Ce système, constitué de deux ordinateurs 10020 de
configuration réduite, pour l'acquisition (ATR) et d'un troisième
10020 plus puissant pour le traitement (ETD), comprend également
une visualisation S1NTRA VU 2000. Les améliorations apportées
à la bibliothèque de programmes système permettent d'utiliser
désormais toutes les possibilités qu'offre cet ensemble et en
particulier depuis cette année :
+ La régulation automatique du gain des chaînes et scintillation.
+ L'acquisition des informations concernant l'optique du faisceau
du Van de Graaff Tandem.
+ L'exploitation conversationnelle des données à l'aide de la
visualisation SINTRA.
- Système d'acquition MITRA 15 :
Le nouveau système d'acquition MITRA 15 a été mis
en service au mois de mars. Les deux fonctions - acquisition,
prétraitement en ligne d'une part et prétraitement en différé
d'autre part - peuvent être réalisées simultanément.
Ce système multiparamétrique peut traiter un nombre
quelconque d'informations corrélées ou non. Il peut travailler
en séquences programmées, par exemple acquisition des dorinées
de l'expérience puis contrôle d'un moniteur, ces séquences étant
répétées n fois. Les informations, conditionnées de plusieurs
façons différentes, peuvent être visualisées durant l'acquisition.
Les spectres mis en mémoire sont traités par des programmes
mis sur disque ou assemblés à partir de cartes perforées.
15

III-2 - le-minai IRIS 45 :
- 16 -
Le terminal IRIS 45 reliant CEB-3/PH aux ordinateurs
CISI de Saclay a été amélioré au cours de l'année 1974 grace au
remplacement du lecteur de carte et de l'imprimant*- par des
périphériques ayant de meilleures performances (respectivement
1200 cartes/minute et 1200 lignes/minute) et grace à l'utilisation
d'une nouvelle ligne ?TT plus rapide (40. 800 bands au lieu de
4800). La somme de travail demandée au terminal est de l'crire
de 1400 passages par mois.
La fiabilité de tout ret enoâmble est loin d'être satis­
faisante et des améliorations sensibles sont souhaitées au niveai'
de la ligne et des ordinateurs de la OJSI.
(Y. d« PENQUER, M. GL7LI.OUD rt les agents du Groupe).
III-3- Programmes de calcul :
In plu? dee program m* s spécifiques réivi^n inr le«
phvtîiciens pc„r leu-s besoin» propres, \a biblv?thèoue de pro-
»:rarrm es d'-. -rvice a Zté enrichie par )r. Bureau de Calcul.
Panr.i les no>;v,e et de
représentation de surfaces.
•• MOrOP : modèle optique de F. G. PL** EU aver. tra. ' graphique.
COkPWM, CORFISS et CORN°V : un* se" rie

- !7 -
- TRAME et OOM1NO : pou* la création de» bande» le données,
u'Ui-ié"*» dan* le* ^ro^raurn^e» de Monti Carlo, â
partir de la bande ENi>F/ 3
- SPLIT : calcul de» *• -jectoi.-e» die* particules dans -J i **>ec-
txograpi e magnétique.
- ERG1, BIGO, 1X>LEX et feutres ^rivé» : call il Je» et»t»
exciter d

A-IV-TECHNOLOGIE
- 18 -
A-IV-1- Le laboratoire des cibles a fourni, en plus des cibles usuelles
adsorbées sur support épais, des cibles autoportées de Si Ge
Bi Au Li C Te Ni V et des cibles de deutérivjri et de tritium
adsorb? dans du Ti'ane de 150^4g/cm2 autoporté.
I.naque nouvelle cible autoportéc représente un cas
particulier et demande une mise au point appropriée.
Des feuilles .-ninces en plastique (Vyna) ont et»' rendues
cond i> trices par dépô' ('•un? couche de 50^»g/cmZ d'Aluminium.
r
es cible- et des dépôts divers ont également été
r''-U3és pour le CEN/j"\R, le L.CA et le Service Radiochimie de
la DAM.
A -iV-2- Le ?iurea . d? Dessin >.i l'Atelier ont étuiié et réalisa des 'iiWftn-
L.crs détecteur poui la mesi,- de £ (l'énergie cir«.'ique modern,;
des fr gmenti ,1e fir*in,'
Le Groupe accélérateurs a également bé«'- ficié d'.s
fabrications du Groupe Tecnnoioruap

A-V- REPARUTION i)U TEMPS DES AcCELTIATTURS EN 197
1
- :9
(Temps exprimés en ;i*ures)
"1 Vau ij: Graaff ! Van de o t a
J 7*ndem 4 .leV
Entre*-;*'» tparjit; -a 170 660
Arrêta
* -->nt 6 ' eutet r/uei, à l'incendie v J
i 'J..2. 74
* * en g:in"ft parri» iour a transtormatio.i er super EX

- PÂJ7TÏE 3
EXPERIENCES ET UlTEFPRETATTOffi

n-I-1 - P!?ODlTTION_Dt NTlTROrjSMONOCI.jm^l'F^
CAZEI ,
5LS_DE_DEUTERIL'M_I:T_^_TRITIU;J -
Les etudes de diffusion de neutrons rapides auprès d'un accéléra­
teur tandem Van de Craaff nécessitent la production de flux ir.ceriS.es de
neutrons monocinétiques. La réaction D(d,n) :ie pernec de produire de
tels flux dans la panne d'énerfie de neutrons de ^ à v ''«•'-'. Au de.î,
cett* réaction s'accoripapne de la réaction Dfd.np)!'; qui produit ur. spec­
tre continu de neutrons et dont la section efficace augmente rapider-.ent
avec l'énerfie incidsnte. On utilire alors, de préférence, la réaction
T(p,n) He pour produire les neutrons d'énerpie supérieure à 9 'te'.'. In
effet la section de "break-up" du triton : T(p,r.p)'J ( A
= -6,258 "eï"; est
négligeable devant celle ce la réactif" ""'-,r.) Te < r
= -0.7*i '.'.e'') ivec
dos protons d'cnerp,ie incidente inférieure 1 !2 *'eV.
Vous avons conçu, réalisé et experirenté diverses cilles fazeus-.s
de dcutlriur et de tritiun destinées \ la production de neutrons î par-
\ir des réactions n(d,r.) V.c et T(p,n) î'e. Le refroidissement de la fe­
nêtre d'entrée de la cible est assuré iar rne circulation du Paz lui-
n?r>e dans le cas de la cille de deutériut", par circulation d'héliur d.-rs
le cas de la cible de tr-'tiu-. Il pemet, dans les deux cas, un fonction
nenent continu avec des courants de 3 3

- 22 -
sont concordantes. Cette étude montre qu'il est avantageux d'utiliser
la réaction T(p,n) pour prolonger, au de11 de 9 MeV, les Mesures faites
avec la réaction D(d,n).
(G. HAOUAT, S. SEGUIN, J.P. LOCUARO, J. SIGAOD, J. LA XAR).
REFERENCES :
flT SEGUIN S., Rapport interne non puhlU (1971).
£2] HAOUAT C, SEGUIN S., Note CEA-S-I739 (1974).
£3]] KINNEY W.E., PERET F.G., ORHL 4780 0972).

Neutrons produits a partir
TABLEAU I
- 23 -
de la réaction T(p,n) 3
He D(d,n) 3
He
Energie dea neutrons
Ole»)
Energie aoyeune des particules
incidentes (HeV)
Courant aoven («A)
Pression cible gaz«use (At)
Section efficac 1 0", .
(nb/sr)
l
*
Base de vol (r)
Contribution des facteurs
affectant la résolution
Dispersion en énergie
de la cible
Dispersion en teape due 1 la
longueur de la cibla (3ca)
Dispersion en énergie due A
l'angle d'ouverture du fais*
ceau de neutrône (S deg-]
Dispersion en teaps du
faisceau
Dispersion due à l'épaisseur
du sciatillateur (5ca)
Dispersion sur la longueur
de vol due à la diaanaion de
l'échantillon
Diaparaion en teaps due a
l'électronique
Dispersion totale!** 1
"***
en inergia
AE
(keV)
120
«0
14*
8.05
S.75
3
2
26.2
B
Al­
fas)
1,46
0,85
0,70
0,9
«.29
0,39
1.21
2.70
AE
8,05
A.8
2
1
73
8
(keV) (as)
80
50
150
1.02
1.33
0,6'.
1,1
1,29
0,39
1.21
t 71

Odeg
180
- 24 -
r-T \ - fig, \ -, Distribution angulaire des neutrons diffusés élastiquemtnt
par 0.
a) pour des neutrons incidents de 8,07 ± 0,15 MeV produits
avec la réaction T(p tn) He.
b) pour des neutrons incident* de 8,04 t 0,15 MeV produits
avec la réaction D(d,n) 3
He.
c) comparaison avec les données de W.E. KINNIY et al. X 3J
â 8,04 t 0,05 MeV (réaction D(d,n) 3
He).

Z-l-2 - DIFroSigN_DFJ_NEyT^S_^IDFS_PAR_LE_ÇARBONE.
Les sections efficaces de diffusion des neutrons rapides par le
carbone ont été Mesurées entre 8 et 14,5 HeV par pas de 0,5 MeV. Les
distributions angulaires de diffusion élastique et inélastique (corres-
pondant au premier niveau d'excitation de C) ont été enregistrées à
l'aide du spectromètre de neutrons par temps de vol installé auprès de
l'accélérateur Van de Craaff TandemTl"! . Ces données prolongent, à
plus haute énergie, des mesures (n,n'y) entre 5,8 et 8,8 MeV effectuées
antérieurement dans ce laboratoire[~2J . La comparaison de certains de
nos résultats avec ceux précédemment publiés lu dessous de 9 MeV et
autour de 14 Mevl 3-6 I indique un bon accord. Aucune autre contribution
expérimentale ne senble avoir été publiée, a ce jour, entre 9 et 14 MeV.
Nous avons cherché â vérifier la cohérence des données existantes
pour la réaction n+ C. A cet effet nous avons comparé la somme, a_(soni),
des sections efficaces intSgrées de diffusion élastique et inélastique
mesurées dans cette étude et de celle des réactions (n,oo) et (n,n'3x)
précédemment rapportées, aux sections efficaces totales o_ publiéesi 7 I .
La figure I montre la concordance entre o_(soa) et o_ dans toute la gam­
me d'énergie considérée.
Les tracés de la figure t correspondent aux valeurs que nous pro­
posons pour les sections efficaces de diffusion élastique et de diffu-
12
svon inélastique par le premier niveau de C entre 5 et 14,5 MeV. La
forme de ces tracés est déterminée de façon que la somme des différentes
12
contributions de la réaction n+ C soit égale à la section efficace totale
mesurée. Ces courbes ne sont pas déduites d'un calcul théorique
13
mais elles tiennent compte d*s résonances dans le noyau composé de C.
Leur comparaison avec les courbe* évaluées (ENDF/B3) fait apparaître un
désaccord asset important. Cette évaluation était basée, dans la gaame
d'énergie comprise entre 4,8 et 8,8 MeV, sur les données surestimées de
la réaction (n.n'y) rapportée» par HALL l BOKKER^sJ . Au delà de 9,5 MeV
l'absence de maure ne permettait pas, avant cette étude, une décomposi­
tion précise de la section efficace totale suivant las diverses sections
efficaces partielles.
(C. HAOUAT, J. LACHKAR, Y. PATIM, J. SIGAUD, P. COJU).
25

REFERENCES :
rf] HAOUAT G., LACHKAR J., SIGAUD J., PATIN Y., COÇU F.,
RAPPORT CEA-R-4641 (1974).
(^2j LACHKAR J., SIGAUD J., PATIN Y., Rapport interne non publié.
^ 3 PEREY F.G., KINNEY W.E. r ORNL 4441 (Dec. 1969).
- 26 -
[V] VELKLEY D.E., BRANDENBERGER J.D., GLASGOW D.W., McELLISTREM M.T.,
MANTHURUTHIL J.C., POIRIER C.P., Phy». Rev. C7 (1973) 1736.
£5] CLARKE R.L., CROSS W.G., Nucl. Phy». 53 (1964) 177.
£ôj BOUCHEZ R., DUCLOS J., PERRIN P., Nucl. Phy». 43 (1963) 628.
[[73 CIERJACKS S., FORTI P., KOPSCH D., KROPP L., NEBE J., UNSELD H.,
Rapport EANDC E III "U", (K.F.K. 1000).
£%] HALL H., BONNER T., Nucl. Phy». |4_ (1959) 295.

En. MeV
- 27 -
n-I-2 - fis. I : Section efficace totale, sections tfficace* de diffusion
élastique ec inélastique (f^-4,43 HeV) entre 5 tt 15 MeV.

-3 - ETODE_DE_U_œF0R^nON_DES_:S^i£S_P^
DESJJEUTRONS.
La transition entre les noyaux sphériqves et ceux qui présentent
une deformation permanente autour de N - 88-90 a été clairement établie
expérimentalement pour les isotopes pairs de Nd à partir de la réaction
(t.P^'J •
P o u r l e s
i»ot.ap«« de Sm (Z-62), ce noyau de transition devrait
correspondre soit 2 Sm soit a Sm. Des récents calculs de dé formal
Aft
tion ont montré que Sm peut être considéré comme sphérique et que
' Sm est probab 3 anient faiblement défomé^J . Les sections efficaces
totales des neutrons ont été mesurées pour les isotopes pairs de Sm^j
Leur variation avec l'énergie des neutrons présente des écarts signifi­
catifs entf- les différents isotopes dans deux gammes d'énergie : autour
de 3 MeV et autour de 7 MeV. Ces écarts ont été attribués aux effets de
déformabilité des noyaux. Par contre, il a été montré que l'influence
des termes d'isospin est beaucoup trop faible pour expliquer ces effets
I A I . En utilisant les paramètres de diffusion qui rendent compte de la
variation des sections efficaces avec l'énergie dans la gamme d'énergie
de 0 a 16 KeV, les calculs de LACRA!»'GEL 4
J prévoient des effets de la
déformation sur la diffusion élastique et inélastique des neutrons.
Pour vérifier les résultats de ce calcul et étudier la déformabi­
lité des isotopes de Su, nous avons entrepris la mesure des distributions
angulaires des neutrons diffusés élastiquement et inélafctiquement par
IA8
Sm, 150
Sn, I52
Sm, l5A
Sm et
U 6
Nd à l'énergie des neutrons de 7 MeV.
Les échantillons utilisés sont des poudres d'oxyde comprimées . Ils
sont placés à II cm d'une cible gazeuse de tritium où sont produits les
neutrons. Ceux-ci sont diffusés et détectés par un spectrometre à temps
de vol constitué de quatre chaines de mesure placées 3 8 m du diffuseur.
La résolution en temps de 2,6 ns correspond â une résolution totale en
énergie de 152 keV ; elle permet de séparer les neutrons diffusés par
le fondamental de ceux qui sont diffusés par le 1er niveau excité dans
le cas de Sn, Sm et Nd qui sont séparés respectivement de
551 keV, 334 keV et 453 keV. Elle permet de résoudre partiellement, aux
nnrles de diffusion arrières, les pics relatifs à ces deux niveaux dans
152
le cas de Sm (122 keV). Un spectre de temps dc vol est présenté sur
la fig xe I. Les sections efficaces différentielles ont été mesurées,
au cours de 7 enregistrements successifs, à 24 angles difféients entre
20 et 140 degrés. Le traitement des données est en cours.
(G. HAOUAT, J. LACHKAR, Y. PATIN, J. SIGAUD, P. COÇU, M.T. McELLISTREM?
R.E, SHAMU**),
* Université de Kentucky, Lexington, Kentucky, USA^ Collaborateurs
f » Université de Michigan, USA. J
i t r a n
8
e r
*'

REFERENCES :
- 29 -
[jj CHAPMAN R., McLATCHIE :•... «CITCHJ.NC J.E., Phys. ;*tt. B3J_ (1970) 292.
I 2 J GOGNY D., consnunicaion dan* ce rappcf..
[_3J SI-AMU K.E., BERNSTPIN E.M., BL^NDIN C, RAMIREZ J.J., ROCH.M' C,
Phys. Lett. 45B (1973) 241.
[\J LACRA.1GE Ch., Journ. Phys. Lett. 3_5 (1974) 111.
• ~ Les isotopes proviennent de Oak Ridge National laboratory.

(D
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140
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o *> II 1.
o* e a *fc
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frfuej tsj fj(|««N
Fig. 1 : Spectre de temps de vol des neutrons diffusés per
En - 7,00 ± 0, MeV
150 STI.
S. . • 140', Bee* de vol L • 8,0 m.
Ce spectre montre les contributions de 0 (Sm.0,) et de
C (container de pclyéchylène).
•m

DE_Se.
• J: -
Nous avons étudié expérimentalement la diffusion élastique et
76 78
inélastique des neutrons par les isctooes pairs -îc Sélénium ( Se, Se,
PC fiî
Se, Se) aux trois énergie* incidente» rie 6, 8 et 10 MeV. Les neutrons
ont été produits au moyen de cibles gezauses de deuterium et de tritium.
Les Échantillons de Se se coassaient de poudres de Séléniun Métallique
(50 g environ) isotopiquemer.t séparé, placées dans des récipients de po­
lyethylene. Les neutrons diffusés ont été détectés et analysés au moyen
du spectmnètre de temps de vol décrit dans la référence! M . LA dis­
persion totale en énergie était comprise entre 180 et 300 keV. Ces con­
ditions expérimentales permettaient de distinguer les neutrons diffusés
par le fondamental et par le premier niveau d'excitation.
L'enseable des résultats fait apparaître, aux trois énergies de
neutrons incidents et tant pour la diffusion élestique que pour la dif­
fusion iiélastique, une augmentation relative de la diffusion aux grands
angles. Cette augmentation crott avec la masse du noyau diffuseur. A ti­
tre d'illustration nous présentons dans li f'pure ; la distribution an­
gulaire des neutrons diffusé* par lex ieotepes de Se a 1 ies de diffusions élastique et inélastique . Par contre, l'a­
nalyse de nos résultats tend 1 montrer que les variations observées sont
reliées à la dépendance du potentiel optique avec l'isospin. Cette dé­
pendance a été clairement démontrée dans le cas de la diffusion élasti­
que des protons [_2-4j mais ne semble pas avoir été aussi clairement éta­
blie dans le cas des neutrons, avant cette étude Q-oJ . L'interprétation
complète de ces résultats est en cours.
Nous tenons a remercier M CARLOS (DPh-N/MF) et le Département de
Recherche et d'Analyse de Saclay de nous avoir prlté les échantillons.
(G. HAOUAT, J. LACHKAR, T. PATIN, J. SIGAUD, F. COCU, M.T. McELLISTREM ).
|t Echantillons en provenance d'URSS.
• Collaborateur è*ranger - Université de Kentucky, Lexington, Kentucky,
USA.

REFERENCES :
f! 1 HAOUAT G., LACHKAR J., SIGAUD J., PATIN Y., COÇU F.,
RAPPORT CEA-R-4641 (1974).
^ 3 PEREY CM., PEREY F.G., Phys. Lett. 26B (1968) 123.
[~3j SATCHLER GR in "Isospin in Nuclear Physics" North-Holland
Publishing Cc»apany, Amsterdam (1969).
£4^ MENET J.J.H, Phys. Rev. C4 (1971) 1114.
BECCHETTI F.D., GREENLEES G.W., Phys. Rev. JJJ2 (1969) 1190.
Ts]] HOLMOVIST B., WIEDLINK T., Nucl. Phys. A188 (1972) 24.
32 -
£ôj N'EWSTEAD CM., DELAROCHE J., CAUVIN B., Comptes-Rendus Int. Conf.
on Statistical Properties of Nuclei, Albany (N.Y.) (1971) -
Plenum Press (1972) p. 367.

» « • • • ! ! • • • » » »
JMUkdk*
E„-8MeV
-1-: Se
-2-: Se
-3-: Se
-4-: Se
- 33 -
180
•4 - FIR. I : Distribution an Rulai« des neutrons diffusés élastiquement
par les isotopes de Se 3 l'énergie des neutrons de fi MeV.

"-I-5 - ÊiyS£_25LBIAÇTIONS_in in^ï2_SyR_US_ISOTOPES_PAIRS_DE_S^
- 34 -
Nous avons entrepris la mesure des sections efficaces de production
76 78
de rayons y émis après diffusion inélastique des neutrons par Se. Se,
80
Se,
8 2
Se, 76
Ge dans la game d'énergie de 2,5 à 4,5 MeV et par ,48
Sm,
Sm et Sm à l'énergie des neutrons incidents de 8 MeV.
Les neutrons sont produits à l'aide de la réaction T(p,n) He en
bombardant une cible gazeuse de tritiua avec un faisceau de protons issus
de l'accélérateur Van de Graaff Tandem. Le courant aoyen est de 2yA. La
dispersion totale en énergie des neutrons incidents ainsi obtenus est de
!60 keV. Le spectromêtre y utilisé dans ces expériences a été décrit pré­
cédemment 11 I . Il se compose d'une diode Ge(Li) coaxiale cylindrique de
100 cm3 entourée d'un scintillateur Nal(Tl) en forme de manchon. La dé­
tection des photons s'accompagne d'une chrononétrie psr temps de vol qui
permet de discriminer les photons de desexcitation des neutrons diffusés
d'une part et des rayons y parasites d'autre part. Pour chaque transition
y, la section efficace différentielle de production de rayonnement y par
la réaction (n.n'y) est déterminée en valeur absolue avec une précision
variant entre 10 et 20 X suivant l'énergie e< l'intensité de la transi­
tion. Les méthodes de mesure et d'analyse ore. été décrites dans la réfé­
rence [_2 J .
Les mesures ont été faites, pour 1er. isotopes pairs de Se et pour
Ce, à onze énergies de neutrons comprises entre 2,2 et 4,1 MeV et sé­
parées de 200 keV (Fig.l). Nous avons ainsi enregistré la fonction d'ex­
citation à 55 degrés des principales transitions observées. Ces mesures
permettent de préciser le schéma de niveaux de ces noyaux. En outre, les
distributions angulaires des transitions les plus alimentées ont été me­
surées à l'énergie des neutrons de 3 MeV ; elles permettent de déduire
le rapport de mélange de multipolarités de la transition analysée et le
spin de son niveau initial.
En utilisant les mêmes techniques expérimentales, nous avons enre­
gistré la distribution angulaire des principales transitions éaises après
diffusion inélastique des neutrons de 8 MeV par Sa, Sa, Sa. Cette
et de complète l'étude de la déformation des noyaux de Sm. Le but est de
préciser la nature des axcitationt fortement couplées è la bande du fon­
damental dans le cas des noyaux déformés de Sa et de Sa. Le traite­
ment des données expérimentales est en cours.
(J. SIGAUD, J. LACHKAR, Y. PATIM, C. HAOUAT, M.T.McELLISTREM*, R. SHAMU*V
f Collaborateur étranger Université de Kentucky, USA.
««Collaborateur étranger Université de Michigan, CSA.

REF|B£N££§ :
[ j j CHARDIHE J., HAOt'AT C. , H12HEAU C, LACHKAR J., SIGAUD J.,
Rapport CEA-R-3747 (1967).
- 35 -
[]2j LACHKAR J., SICAUT J., PATLN Y., HAOUAT C, Nucl. Phys. A222.
(1974) 333.

«•H
k-V
m-
«
"*•*•-._
i
i!
l r(M*V>
I , (»»V>
3-1-5 - Fig. 1 : Spectre en énergie dei rayons y émit
7*
a 55 deg aprèa diffusion inëlastique daa naucron*
aui aur lea isotopes da Ce, de Sa, Se, Se et
82.
Se à l'énergie dea neutrons incidents de 4,1 MaV.
MM
»jew
n*4
IA-V-
"i ^"wllw.u^.
T
I
rlMtVI
l^vJ lu
r-^u *4j T t

• ETUDE DES REACTIONS TJCIEAIRES A TROIS C,ÎT: -
Mous avons déjà étudié les trois réactions 3(p,np)P, j(r..p)2n,
D(d,dn)P avec des conditions expérimentales qui fixent entièrement la
cinématique. La théorie des collisions leur a été appliquée *vtc des
potentiels nucléaires conservant l'isospin. Par le choix de ce nodèle
on net en évidence certaines relations de symétrie entre les élérer.ts
de «atrice spatiaux. Ces relations se déduisent rigoureusement de l'an-
tisymétrie des fonction* d'onde initiales et finales. Pour l'étude -,uar.-
titative nous nous limitons à l'approximation de Born en ondes planes.
Dana ce modèle simple les résultats obtenus sont identiques pour les
deux réactions n(p,pn)j> et D(n^»n>n dans de» mènes geometries.
5-II-i- Réaction D(p,pn)P :
Les calculs de cette réaction ont été effectués avec le ?

3-II-2- Réaction D(n,p)2n :
- 38 -
a) La conservation de l'isospin impose que la section efficace
de la coïncidence (p-n) dans la réaction D(n,pntn soit identique 1 la
section efficace (p-n) pour D(p,pn)p. De rfme, une coïncidence (n-n)
serait identique à une coïncidence (p-p), l'effet coulomb ien étant né­
gligé. La mesure expérimentale de (n-n) comparée ft celle de (p-p) don­
nerait une appréciation du rôle joué par la charge.
b) La réaction D(n,p)2n a été étudiée dans un cas de cinématique
incomplète en mesurant le spectre des protons émis à 0 • 0* par rapport
à l'axe du faisceau incident. Dans ces conditions on obtient un pic pour
les énergies élevées du proton. Le calcul appliqué à cette réaction re­
produit la forme expérimentale (fig.l). Le pic résulte de 1'accroisse-
nen t des éléments de matrice spatiaux. Une part importante est vraisem­
blablement due à la quasi diffusion libre, ce qui n'élimine pas
une contribution de l'interaction dans l'état final des deux neutrons.
2-II-3- Réaction d*D-»n»p+d :
essayées.
Dans cette réaction trois types de forces nucléon-nucléon ont été
a) V î |(r.-r.)| ; V - -1100 MeV fm 3
o • i j ' o
b) V e" M^-r.)! ; v . -50 MeV , h • 0,4 fm" 2
c) (V • U £«T. - h|r%rT| 2
o o î j) e ' l J 1
Dans le cas C, le plus élaboré, nous retrouvons convenablement la forme
de la coïncidence (D-n) (fig.2), par contre la coïncidence (p-n) (fig.3)
esc nettement élargie par rapport aux résultats expérimentaux. Nous cons­
tatons également que les sections efficaces calculées sont 200 fois plus
grandes que les données expérimentales. Ce résultat n'est pas surprenant :
car pour une énergie incidente aussi faible que 12 MeV et une réaction
aussi complexe, l'approximation du premier ordre est largement insuffi­
sante. Par ce calcul, les coïncidences (D-p) ont même intensité que des
coïncidences(D-n). Une différence entre ces deux mesures met en évidence
l'influence de l'effet coulombien qui est relativement faible puisque
leur rapport est de 1,2.
(F. C0ÇU et G. AMBR0SIN0).

REFERENCES :
- si -
f"1J F. COÇU, C. AMBROSINO, D. CUERREAU, Communication soiœise à la
Conférence Internationale sur les "Problèmes à petit nombre de
corps dans la physique du noyau et des particules élémentaires",
Université de Uval, QUEBEC, 1974.
\î\ V. VALKOVIC, D. RENDIC, V.A. OTTE, W. VOS WITSCH et O.C. PHILLIPS,
Nucl. Phys. A166 (1971) 547.
[[3J F. COÇU, C. AMBROSI.VO, D. CUFPREAU, J. LACHKAR, International
Symposium on neutron induced reaction, SMOLENICE 01-07 Sept. 1974.

soT
*20h
E L
T 1 1 1—i \ 1 1 1 1 ! 1 r r
a
•oioh • *••*
jh
E n = 14.1MeV
n =2.34
J 1 I I L__L _L J L
5 7 13
- 40 -
B-II -Fig. I : Spectre des protons de recula < 0 > • 0* dans la réaction
n*D-»n+n+p. La coefficient indiqué sur la figura est le
rapport de la section efficace théorique sur la nesura ex­
périmentale ranenéa au pic d'interaction nautron-nautron.
La courbe en trait plein est le résultat d'un calcul «jui
fait appel a l'approximation des ondes planas.

et"
w
«
>
E
\
8
0
4
2
0
8
6
4
2
O
-^
C 0:6.63MtV
Htj xO.0015
N 1=0.0022
E dlM«V)
B-II Fig. 2 : Spectres de coïncidence deuteron-neutron dans la réaction d*0 n*p*d pour nd - 19", r
>
et On " -30*. Les coefficient» indiqués sur la fip.urc «ont définis par le rapport de la
section efficace expérimentale a la section efficace théorique ramenée nu pic de quasi -
diffusion libre. Ces coefficients sont différents suivant les types de potentiels nucléon-
nucléon que nous avons choisi. l.t-s courlis t>n trait pKiu sont le résultat d'un calcul nui
fait appel a 1 '«•, ,>roxitnut ion dus ouUcs pianos.

8
6
4
2
O
8
6
4
2
E 0=6.63M«V
M d =aoo7
N, = aoos
^vt&r*
- H — i — > >
E 0=9.73KUV
0
1 2 3 4 5 6
•f' '4 -1 (-
E 0r8.69M«V
MA =0.034
-| , 1 H—+•
E 0 =10.70 M«V E 0 = 11.80 MtV
1 2 3 4 5 0
E p IM.V)
1 2 3 4 5 6
3 : Spectres de coincidence proton-neutron dans la réaction d*D-^n*-p*d pour Op • 19*,5
On - - 30*.

B-111-1-CALCUL DE 1/EFFICACITE n
lWj_DETECTEUR DENEUTRONS -
La mesure de sections efficaces absolues faisant intervenir
la détection de neutroi.s nécessite la connaissance précise de l'effi­
cacité du détecteur . Cette efficacité peut être soit mesurée, par la
méthode de la particule associée par exemple, soit calculée . La mesure
ne peut que difficilement être répétée avant chaque expérience et aussi
doit-on faire appel à des efficacités calculées soit par la méthode de
Honte-Carlo soit par une méthode analytique . Les programmes basés sur la
méthode de Monte-Carlo ( 1-4 1 sont souvent volumineux et utilisent un temps
de calcul trèa long pour obtenir une bonne précision . Par contre ia
méthode analytique est beaucoup plus rapide et les programmes correspon­
dants! 5-6 1 peuvent être utilisés sur des petits calculateurs .
A l'aide de la seconde méthode, un programme de calcul
d'efficacité a été écrit en partant des idées de base proposées par
KURZT5J . Ce programme est utilisable dans le cas d'un faisceau de
neutrons parallèle et uniforme arrivant perpendiculairement à unr face
plane d'un détecteur hydrocarboné cylindrique (épaisseur/) .
L'efficacité de détection est définie par la probabilité qu'a un
neutron d'induire une lumière de scintillation supérieure à un seuil
fixé .
Pour E < 10 MeV, les phénomènes prépondérants sont le diffusion
n
élastique n-p et les diffusions doubles n-p, n-p et n-C, n-p, mais,
pour E > 10 MeV, les réactions nucléaires sur le carbone ne peuvent
plus être négligées . Les réactions introduites dans le programme sont
rassemblées dans le tableau suivant :
Q (MeV) E seuil (MeV)
n
Réactions simples 1. n-p 0 0
•» 12
C(a,a) 9
Be - 3.70?. b. i77
3. ,2
C(n.p)' 2
B -12.588 13.637
4. l2
C(n,n*3 a) - 7.65 8.287
Diffusions doubles 5. n-p, n-p 0 0
6. n-C, n-p 0 0
7. n-C*, n-p - 4.47,9 4.812

Les sections efficaces adoptées pour ces réactions sont
celles utilisées dans le code 05S et sont de plus considérées cornue
isotropes dans le centre de masse, sauf la diffusion n-p pour E > 10 MeV
pour laquelle la distribution angulaire proposée par GAMMEI.I 7 ] a été
employée .
L'efficacité totale de détection est calculée comme étant
la somme des efficacités partielles t. dues à chacune des 7 réactions .
Réac^ions_simpJ.es .
La contribution de la réaction I s'exprime par :
,, - n R / 0e n dx . .__, —-t (E_,X ) d X
Z (E ) - n a i . ) ' n j (E )
n H b n - e u
n = nombre d'atomes d l
hydrogen; par cm
n, = iiom'are d'à'ornes de carbone psr cm
0 (E ) « secfirn efficace totale ce diffusion n-p .
a„ (E ) - section sffiesce totale ie diffusion sur le carbone .
C n
X' = cos 6 , 0 étav.t l'angle nraximal dans le centre de masse
max cm cm
en deç£ dvq»'el la parti ci. J

12
Le mécanisme de la désintégration C(n,n' 3 i) est complex*
et assez mal connu . La schéma suivant a été adopé | 8 f :
, 2
C* n^
1 3
C*^n' •
, 2
C* U . • h
e
'-• i + i
2 3
en utilisant les rapport* d'embranchenu-nt proposés par DIETZEJ 8J , en
fonction de E et lit. i'tuergie d'excitation du ~C :
G
A " «V '',, * ~ ° ^
%
dx . a. (E )f (E )
4 C 0 4 n 3 ci n
où £ (E ) est la probabilité pour que la lumière produite par les 3
particules i soit supérieuve au seuil .
La contribution de la réaction 5 est donnée par
où E' est l'énergie dans le système du laboratoire, du neutrcn diffus.é
n
suivant l'angle û dans le premier choc . La seconde intégrale reprécm
sente la fraction des neutrons n'ayant pas donné de lumière supérieure
au seuil dans le premier choc . La troisième est l'absorption calculée
pour une distance moyenne l'échappement du cylindre . Cette distance
est fonction à la fois de la profondeur x où a lieu le premier choc
et da la direction de diffusion ô , La dernière intégrale représente
la fraction des neutrons qui, dans un deuxième choc, donne une lumière
totale supérieure au seuil .
Les efficacités partielles dues aux réactions 6 et 7 sont
calculées par des relations similaires .

La variation de ces différentes efficacités partielles en
fonction de E est représentée sur la figure I, dans le cas d'un seuil
n
de détection correspondant à E « 1 MeV . Cette figure moatre clairement
n
les contributions importantes des réactions 5 et 6 i. basses énergies
-E
n
< 7 MeV- et de la réaction 4 pour E > 14 MeV .
r
n
- Comgaraison_avec_les_^ésu^tats_du_çode_05S .
La figure 2 regroupe les résultats obtenus, dans le cas d'un
scintillateur NE 213 4"x2", par la méthode analytique et ceux déduits
du code 05S pour 3 seuils différents, B - 1,2 et 3 MeV . Les deux
méthodes sont en bon accord pour 4 < E < 12 MeV, l'écart n'excédant
pas kl . Par contre, au voisinage de E "14 MeV, nos résultats sont
inférieurs à ceux de 05S et ceci pour les 3 valeurs du seuil, la
différence étant d'autant plus importante que le seuil diminue . Au
delà de E » 20 MeV, l'efficacité calculée par 05S augmente légèrement
n
tandis que nos résultats décroissent en fonction de E
n
(0. BERSILLON) .

C'l"
~ !L£_!LëJL!L:LÇ._Ê_§ ~
V
" V
" V E R B I N S r I
» W
- R
- BURRUS, T.A. LOVE, N.U. HILL, R. TEXTOR
Nucl. Instr. Metho. 65 (1968) 8 ; R.E. TEXTOR, V.V. VERBINSKI
ORNL-4160 (1968) .
2^)- B. GUSTAFSSON and 0. ASPELLUND - Nucl. Instr. Meth. 48 (19 7 77
3^] - W.W. LINDSTROM and B.D. ANDERSON - Nucl. Instr. Meth. 98 (1972)
413 .
A]]- D. HERMSDORP, K. PASIEKA and D. SEELIGER - Nucl. Instr. Meth. 107
(1973) 259 .
5^ - R.J. KURZ - UCRL 1i339 (1964) .
6^ - S.T. THORNTON and J.R. SMITH - Nucl. Instr. Meth. 96 (1971) 551 .
7J - J.L. GAMMEL in fast neutron physics (J.B. MARIOS and J.L. FOWLER)
(1963) .
8 J - G. DIETZE - Physikalisch Technische Bundesandtalt - Rapport ND-A
(1973) .
'.7

30
20
10
NE Ï13 4"x2"
B.IHtV
1 o-p
«
tt
C{fvn3e|
5 ivp, n-p
6 i»-C.f»-#
3-IIE-l - Fig.l: Contribution des différentes réactions à l'efficacité
totale (• ), Les efficacités partielles relatives aux
réactions 2 à 7 sont multipliées par 2.
7
Calcul anotytiqu»
. . RisuCota d> 05S
1 B= 1 M#V
2 B= 2 M»V
3 8=3 M#V
B-IIt-l - Fig. 2» Comparaison des résultats du calcul analytique et du
code 05S.
48 •

3-III-2 - DETEWjmTIUN_DES_SEÇTIOSS_LFFIÇAÇES_DE_ÇA?Ti:RK
L'examen des demandes de constantes nucléaires fait ressortir
un besoin très important de sections efficace» (n,v) sur une ^arœe
d'énergie s'étendant de i Kev à 3 Mev. Ses évaluations peuvent ré­
pondre partiellement a ces denandss, mais d'une façon générale, les
résultats expérimentaux disponibles sont très peu nombreux da.o L

L?S^_DÇE_SECTI0NS_EFFIÇAÇ!S_{n A2nl_ET_£n^
Le rapport CEA-F-4627 présente de façon détaillée le principe
de la T!«esure des sections efficaces (n,2n) et (n,3n) basée sur lx
technique du gros scintillateur liquide chargé au Gadolinium. Cette
technique repose sur la détection directe des neutrons de la réaction
(n,2n) ou (n,3n). Les erreurs systématiques éventuelles sont diffé­
rentes de celles qui peuvent s'introduire dans la technique de œsu-
re par activation, généralement utilisée dans d'autres laboratoires.
La comparaison des résultats obtenus par ces deux techniques coetplé-
nentaires devrait donc permettre une bonne estimation des erreurs
systématiques et devrait conduire a une meilleure connaissance des
sections efficaces (n,2n) et (n,3n).
Le rapport CEA-R-4627 présente les résultats obtenus en 1973
i .- *, , . . . 56. 59, 89„ 169^ 175 T
pour les sections efficaces (n,2n) de Fe, Co, Y, Th, Lu,
181, !97. 209„. 238,. , . „. , , . , 238.. „
>a, Au, Bi, L et la section efficace (n,3n) de L. Ces
résultats ont été complétés en 1974 par une nouvelle série de mesures.
Les sections efficaces (n,2n) de Sb, Rh, W, Ni, Pt ont également
été mesurées du seuil a 15 MeV.
N'ous avons d'autre part mesuré la section efficace (n,2n) des isotopes
76, 78, 80 et 82 du Sélénium, à partir d'isotopes séparés provenant
d'URSS. L'interprétation de ces résultats est en cours, en liaiton
avec Melle JARY qui réalise le calcul de ces sections efficaces 3 par­
tir d'un modèle statistique. L'effort a porté également sur la mesure
235 239
des sections efficaces (n,2n) et (n,3n) de U et Pu. Les résul-
235
tats sont reproductibles pour U en dessous de 12 MeV. La dispersion
des résultats obtenus entre 12 et 15 MeV est due au taux important de
3
neutrons parasites qui .-ccotnpapnent la réaction D(d,n) He productrice
des neutrons incidents. L.i olution est à rechercher dans l'utilisation
3 4
des réactions T(p,n) Ile et T(d,n) He pour nroduire les neutrons inci-
f!e"»t-
>es résultats trèr, encourageants ont également été obtenus en
239
dessous de 12 MeV pour Pu. Ils devront être confirmés par une mesu­
re ultérieure.
(J. FREHAUT, G. MOSINSKI, R. BOIS).

E-i::-i - >cgçg|_DES.SirçTigws.EFFICACES ^FISSION.
Les mesures de sections efficaces de fission de l" effectuée»
avec de» neutrons d'énergie comprise entre C,5 et 2,2 MeV correspon­
dent 3 ta première £tape du programme de mesures de section* effica­
ces de fission ais lur p'.td pour répondre aux dervar.de» des utilisateurs
des données nucléaires.
C-» assures nous permettent, d'une part de contrôler notre tech­
nique expérimentale dans un domaine d'énergie où les données évaluées
sont its plus précises, d'autre part de comparer les trois modes d'u­
tilisation» possibles d'une chambre d'ionisation pour ce tjrp* de mesu­
re : chambre 2*, chambre 4* et chambre *» avec corrélation des frag­
ments.
- Technique expérimentale :
L'n dépôt de I00_g/ca2 d'acétate de """V, déposé par électrospraying
sur du Vyns raétalisé de 30ug/cm2, constitue l'électrode centrale de
la chaabre d'ionisation &v utilisée.
Le flux des neutrons, produits par la réaction T(pn) Ke avec l'accé­
lérateur Van de Craaff 4 Mev, est déterriné par un long cocpteur di­
rectionnel.
L'acquisition des quatre paramètres : l'énergie de chacun des deux
fragments de fission, la somme des énergies des fragments et l'instant
où se produit la fission, est réalisée avec l'aide d'un Mitra 15.
Un prétraitement en ligne permet de constituer, après éliaination des
fissions fortuites, les trois spectres suivants :
- le spectre d'énergie des fragments de fission détectés.
- le spectre de la somme des énergies de ces fragments de fission.
- le spectre de la somme des énergies des fragments de fission corrélés.
Ces spectres (figures 1,2 et 3) qui correspondent aux trois modes d'u­
tilisation de la chambre d'ionisation, permettent de comparer ceux-ci
pour des conditions expérimentales identiques.
- Résultats :
L'exploitation de ces spectres montre qu'entre les deux modes d'utili­
sation 4w et 2ÏÏ.
- la proportion des fissions perdues dans le premier cas est inférieu­
re à ! Z.
- le pourcentage du nombre de fissions obtenu par extrapolation du
spectre vers les basses énergies est aussi deux fois plus petit dans
le cas 4w, d'où une erreur correspondante diminuée d'autant.

P'autre p*rt les résultats très proches obtenus avec les modes 2*
- 5i
et it- ave: corrélation des fragments, font apparaître tout l'inrérêt
de ce dernier nude lorsque l'activité alpha devient importante.
Des ro. sures complémentaires, nécessaires à la détermination des va­
leurs des sections efficaces de fission, sont en cours.
- Mesures envisagées
Ce programme sera poursuivi avec la nême technique par des mesures
simultanées des sections efficaces de fission de K et U avec
des neutrons d'énergie supérieure à 2 Mev, puis par des mesures de
239
sections efficaces du Pu.
Pr ailèlemcnt des mesures seront entreprises sur un corps à très
. . 241
forte activité alpha - Am - avec un scintillateur gazeux 4*.
(M. CAN'CE, C. CRENIEF, J. VniCN'IFR),

2B1C . r
200. \
l".
B-III-4. Tic. I :
CHAMBRE A FISSION In
Epaisseur depot lOOjug/cm?(Acetate d Uranium 23b I
Epaisseur support 20/ig/cm^ Vyns
Energie neutron E n 2 ? Mev
Energie cinétique
des fragments de fission
(Unité arbitraire )
Spectre d'énercie des frajrments de fission.

2*0l.
lîor. .
CO.
CHAMBRE A FISSION 4*
Epaisseur depot 'OOjig/cm? (Acetate d Ur«nium235)
Epaisseur support 20^ltt'cm' V>ns
Energie neutron E n ; 2 2 Mew
. a—i—! 1-
10. 70. 10' .
Somme des énergies cinétiques
des fragments de fission
(Unité arbitraire)
rç-ÎTT-4. Fig. 2 : Spectre de la somme des énergies dea frapjnents de fission.

• Off
«F*.
B-III-4 - Tip. 3
CHAMBRE A FISSION 4.1
( Fragments de fission corrélés)
Epaisseur depot 100nç/cm 2
'Acetate d Uranium 235
Epaisseur Support 20«g/cm^ Vyns
Energie ••cuiron E n2 2M«v
70. 10'.
Somme des éntro,i«cntttquas
de» fragments de fission corrélés
(Unité arbitraire )
P.-TIT-4. Flf». 3 : Spectre d'énergie de la somme des 5nergiefl des fracments
de fission corrClé*.

c
o
bO
tO
• ^ 'O
a; a.
T3
c
a>
T3 - — 5,6
3
agm
port
a;
rbitr
lOtXPl
6.V r"
— u.
• 114 44fffI444«ll
«4M
4M
«44II4444K-
KM
MM444444MM•
H44>444llall •
• M444MNMM•M
« 4 4 M 4 4 M • M M 4
M M H K M 4 M » 4 M 4
4
•KM4MM4M444 4»f*****m*t I14«
« • • «4M44444 zj***m**7ïi ~44 •
M M M M 4 M M 4 M 4 4 >>n*X**sa4 MM •
a • MMM4MX444 t(lfllfl(4«a•<
M4M4K.M4 44IUIII44- • •
MMMN • • MM 44I4I4I44K'•-
• MM 44444444•••••
MM . ... MM i MM44M4MM*•••
M > • *•MMMMM
» « • « • • • « • •
M
Légende
433.350
349 260
259.150
149)00
99 50
49-26
25.15
14-5
4 1
+ (D*f*+ 44444I4II444142«444»«444««4KMMNIII' • •
0.0 • * * i t T ,
* T * ' - * j 1 , j
j l
f c
' r ' i i f f f ' * * * - i - ' * * - - ' ^ I
j
^ - '
0.0 0.8 1.6 2.1 3.2 «.0 «.• Ct *.«
I
•
z
r
x
n
100*1
• •ft * > I* *l
Energie cinétique des fragments de fission
détectés du côte du dépôt
(Unite arbitraire)
B-III-A. Fig. i* : Spectre biparamétrique : de l'énergie des fragmenta
détectés du cStë du dépSt et de l'énergie des frag­
ments détectés du côté du support du dépSt.
S6 -

DETERMINAT^ EXPFRiœNTALF^
DE_FISSIOS.
Les précisions de 1 à 5 " actuellenent souhaitées pour les spec­
tres en énergie des neutrons proopts de fission, ne sont pas entière­
ment satisfaite*.
Il existe des divergences allant patfois jusqu'à 5 Z dans la
une du spectre la rieux connue (2 Mev 7 Mev) . Ces divergences pro­
viennent essentiellement de 1'imprécision sur l'efficacité des détec­
teurs à scintillation.
En 1974, nous avons jugé préférable d'interrompre monentanênent
iio 235 23°
nos mesures en fission provoquée sur " U, U et " '?u, afin de fai­
re porter notre «fforc sur la reproductibilitô des mesures.
!.'ous avons étudia plus particulièrement toutes les questions se
rapportant .1 la stabilité de 1 ' appareil .ape, aux méthodes de calibra­
tion des détecteurs de neutrons, et à l'importance de 1'environnement
pour les problèmes de bruit de fond. Lorsque le détecteur de neutrons
est p.écédé d'un collimateur, le spectre observé peut être affecté
par la position et la constitution de ce collimateur ; nous avons donc
examiné également cette question.
252
Le Cf a été suggéré corame standard. Les diverses mesures rérentes
sont toujours en désaccord entre elles, tant sur les valeurs de
l'énergie moyenne, qui divergent de 5 X, que sur la forme du spectre
252
ers-dessous de 1 MeV. Noue avons cherché à obtenir avec le Cf une
forme de spectre reproductible qui puisse servir de référence en fis­
sion provoquée. Les mesures ont été réalisées en détectant le rayon­
nement y prompt poi.r identifier la fission. Le spectre en énergie des
neutrons prompts est déterminé pir la méthode du temps de vol dans 1'
intervalle 80 KeV - 20 VeV. Le détecteur de neutron» est constitué d'un
scintillateur liquide NE2I3 (diamètre 10 cm, épaisseur 5 cm) couplé à
un photomultiplicateur XPI040. Son efficacité est fonction du gain de
la chaîne et de la valeur du seuil électronique.
On peut considérer que les seuils électroniques ont une stabilité re­
lativement bonne ; par contre le gain de la chaîne est sensible aux
variations de température du scintiliateur et du tube photomultiplica­
teur ainsi qu'aux dérives éventuelle! d'autres constituants de la chaîne.
Le déplacement du détecteur (agitation du liquide, changement d'orienta­
tion par rapport au champ magnétique terrestre) lors d'une distribution
angulaire, conduit parfois â une modification du gain de 10 l et par
suite à une variation du seuil de détection.

Peur remédier 3 ces inconvénients, un systêse de contrôle automatique
du gîin est utilisé dans la chaîne de détection, l'ne irpulsion lumi­
neuse stable en amplitude, délivrée par une diode -ihotolurincscente,
est arptiqu^e sur le «cinti 11 iteur ; une themistance compense les
variations de la luminescence avec la température. Ce système, couplé
à un stabilisateur de pic, et l'utilisation de sources gamma pour la
calibration, nous ont permis d'effectuer des mesures parfaitement sta-
252
blés et reproductibles sur le spectre des neutrons de fission du Cf
A plusieurs mois d'intervalles.
Lorsque le seuil de détection a une valeur inférieure à 1 Mev,
il est difficile de connaître sa valeur exacte car les rapports de scin­
tillation entre électron et proton diffèrent suivant les auteurs.
••'ous avons effectué des mesures de ce rapport dans la garvne d'énergie
80 KeV à 20 MeV. Le tableau ci-dessous donne les rapports ùe scintilla­
tion obtenus dans le cas du scintillateur NE2I3.
Enerpie proton (Mev) 0,080 0,160 0,235 0,320 0,400 0,465 0,520
Energie électron(Mev) 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070
0,580 0,690 0,890 1,070 1,220 1,590 1,820
0,080 0,100 0,150 0,200 0,25''! 0.40C 0,500
2,35 2,9 5 9,2 1!
0,750 1 2 4 5-
Nos result/its expérimentaux sur la forme du spectre des neutrons
252
prompts de fission du Ci sont bien représentée par une loi de Maxwell
l / 2 E / T f
N(E) - KE e"
entre 1 et 10 MeV, avec T f - 1,48 * 0,02 MeV.
Au dessous de I MeV, nos mesures donnent des valeurs majorées de 5 à
10 7. par rapport à cette loi. Ces résultats sont préliminaires, des me­
sures complémentaires sont nécessaires pour déterminer avec précision
l'efficacité du détecteur.
Des mesures à basse énergie (E < I MeV) sont envisagées pour étudier
cette zone du spectre encore mal connue. De» détecteurs de neutrons
plu* adaptés â cette gamme seront utilisés, le MEII0 et le scintilla­
teur liquide chargé au B en particulier.
(A. BERTIN).

5£_?I§5ÇAÏ9[S_;_^ÇÎŒRÇHE_DE_LA REAÇTIONin^xf ) •
Les mesures du nombre moyen v de neutrons prompts et de l'éner­
gie moyenne I du rayonnement y prompt de fission que nous avons réa-
Y 235 239
liaées pour la fission de U et Pu induite par neutrons "s' ont
conduit 1 la mise en évidence de la réaction (n.yf), dans laquelle le
noyau composé se désexcite partiellement par transition radiative avant
fission J 1,2j . Le rayonnement y de préfission s'ajoute alors aux
rayons y émis par les fragments, d'où une augmentation de E . L'émis­
sion de rayons y avant fission diminue l'énergie d'excitation du noyau
composé, ce qui conduit à une réduction des énergies d'excitati.on des
fragmenta de iiseion et diminue ainsi le nombre de neutrons qu'ils
émet'ent. Expérimentalement, on observe un mélange de fissions direc­
tes et de réactions (n,yf) et les quantités observées s'expriment par
les relatione f~2J :
- * V -
E - E • -s- «
Y yi rf Y
V
" V
d " T7 % (
d? }
où E . et v. sont les valeurs de E et v pour la fission directe,
Yd d Y .
e est 1 énergie moyenne du rayonnement y de préfission et-jw-t
représente la variation linéaire[_3 J de v en fonction de l'énergie
d'excitation E* du noyau composé. Le rapport de la largeur r , pour
la réaction (n,Yf) i la largeur totale de fiaaion F exprime la pro­
portion de réactions (n,yf) dans la désexcitation du noyau composé
par fission. Pour les résonances ayant les mêmes spin et parité J ,
les quantitée ê et r , restant constantes car le processus (n,jf)
a un grand nombre de voies de sortie : les lois Ey • f("r~) et
t • f(=-) sont donc de* droites dont la pente est caractéristique de
la réach on (n,yf)•
La mise an évidence de (n,yf) 1 partir des mesures de v et E pour la
fission de U et Pu induite par neutrons "s" nous a conduits à
rechercher l'influence de cette réaction dans le cas de la fission
induite dans Pu, an utiliaant la aims appareillageTlJ . Les neu­
trons incidents, dans la gamme d'énergie 2 à 100 «V ont été produits
en utiliaant l'accélérateur linéaire d'électrons de 60 MeV de Saclay.
Las masures de v et E ont été réalisées à l'aide d'un scintillateur
V
liquide sphérique chargé au Cadolinium.

Les figures I et 2 présentent les distributions expérimentale»
- f,r -
E • f(-^-) et v » f( —
—) pour las 2 familles de résonances du Pu,
f f * * •
ayant respectivement let spin et parité 2 et 3 , en utilisant la
détermination des *pir»e et des largeurs de fission de BLONSTi J .
L'échelle E est arbitraire (canaux). Le lissage de ces résultats par
des droites donne les résultats suivants :
resonances J » 2
(94,59 • 0,13) • (34,0* • 22,66)f -I
~ - (2,909 t 0,005) - (0,892 • 0,869)!\
- résonances J » 3
I - (94,71 t 0,10) • (7,45 î 3,45): f"'
v - (2,893 t 0,006) - (0,249 * 0,l88)r "'
A partir dos pente* de cas droites, en utilisant la valeur récente
—.• 0,147 ± 0,023 neutrons/MevTslet le résultat de l'étalonnage
d
! 1
de la voie E_ | il (0,216 • 0,004 MeV/canal), on déduit lea valeurs
suivantes poi.r le produit ê . P :
y Yf
à vartir de
Ë - ti-rM
Y F
f
à partir de
v - f(^)
'f
résonances J' « 2
_w •
résonances J •> 3
(7619 i 4901) eV 2 (1682 i 747) eV 2
(6068 • 5987) eV 2
(6068 • 5987) eV 2
valeur moyenne (6997 ± 3792) eV 2
(1694 • 1306) eV 2
(1694 • 1306) eV 2
(1684 • 642) eV 2
Les résultats préliminaires d'un calcul théoriquefsj indiquent que
e dépend peu de J et est voisin de 1,2 MeV, ce qui conduit â des
valeurs de r de ^ 6 meV pour les résonances 2 et de ^ I,5 m«V pour
les résonances 3 ,
L'effet de la réaction (n,yf) est important pour lea résonances ayant
J • 2 . Pour ces états, la barrière de fission se trouve A environ
700 kev[ô] en dessous de l'énergie de liaison du dernier neutron : il
y a au moins une voie de fission complètement ouverte et les largeurs

de fiaaion aont donc généralement largea pour ces résonances. Expérimentalement,
on n'observe pas de résonances ayant une largeur de
fission suffisamment petite pour que la réaction (n.ïf) soit prédominante
(r, >>T ,). L'effet de cette réaction est masqué par les «rf
yf
reura expérimentales, ce qui entraîne une mauvaise détermination du
produit e .T ..
Pour lea réaonancea ayant J» • 3 , l'effet de la réaction (n,yf) esc
trèa faible et également masqué par les erreurs expérimentales.
(.!. FREHAIT, C. SIMON).
REFERENCES :
TlJ J. FREHAIT, D. SHACKLETON, Proc. Syn-posiuin on Physics and Chemis­
try of Fission, Rochester II (1973) 201.
£2j Yu. RYABOV, J. TROCHON, D. SHACKLETON, J. FREHAUT, Nucl. Phys.
A2I6 (1973) 395.
P3J J. FREHAUT, C. MOSINSKI, P. BOIS, M. SOLEILHAC, Rapport CEA-R-4626
(1974)
[^T J. BLONS, H. DERRIEN, A. MICHAUDON, Proc. of Conf. on Neutron
Cross Sections «nd Technology, Knoxville II (197!) 836.
fsl C. SLMOW, J. TR TROCHON, ce compte-rendu.
f6J B. BACK et al., Nucl. Phy». Ai65 < 1971 > U9.

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3-IV-2 - Pig. 2 : Distributions expérimentales f • f(—) et v - f(T~) P°"r
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Y
242
f f
les résonances J • 3 du Pu. Les droites en traits
CM
- 6J
pleins représentent des ajusteront* obtenus par la méthode
des moindres carrés.

ÉTUDE L 1
' l
^_2§ÎIÇTÇy5-?2k'B_^--^§k'M-?Ç-tl§!l!l!ÇILÇIî:lïî5yi-n.LA
Lorsqu'au cours du processus de fission le noyau s'est déforaé
au delà du point seuil, il va inévitablement vers la scission. Comment
se coHporre-t-il pendant cette période ? Quel rôle joue la supcrconduc-
tivité nucléaire ? Y at-il des ruptures de paire* de nucléon avant la
scission ou seulement pendant ? Autant de questions qui se posent 1
I'heure actuel le.
Expérimentalement, nous pouvons tenter d'y répondre en étudiant
les propriétés des fragments de fission, principalement leur énergie
d'excitation et leur énergie cinétique E . C'est pourquoi nous avons
entrepris 1'étude d'un détecteur permettant de mesurer l'énergie ciné­
tique et la distribution en masse des fragments de fission dans le cas
de réaction (n,f). Les mesures seront -'.^ites auprès ; Van de Craaff
Tander. rt du Van de Graaff 4 MeV utilisés comme sources puisées de r.eu-
trons.
!'n schéna d' ' •' "••' - :
.v détecteur est irisent' .r II ':-.! . l..i
ratière fissile est déposée sur quatre feuilles de carbone de 30 «.g/cm2
d'épaisseur. Les dépôts ont un diamètre de 19 nw et 80 i.p/cm2 d'épais­
seur.
Les fragments de fission sont détectés par cinq jonctions à bar­
rière de surtace, complètement désertées. Leur épaisseur est de 50 -
Ces détecteurs seront directement dans le faisceau de neutrons. A la
température ambiante, le constructeur estime qu'ils sont détruits après
une irradiation dans un flux intégré de 10 neutrons/ctn2. Afin de pro­
longer leur durée de vie, nous les refroidissons à la température de
1 azote liquide. Des irradiation* ont été effectuées avec des neutrons
de !4 MeV produits par le Van de Craaff de 550 keV du CEB-3. Le* ca­
ractéristiques de la jonction utilisée ont commencé à se détériorer
13
sensiblement après une irradiation par un flux intégré de .,.10 neu-
trons/cn2. La durée de vie ainsi obtenue esc donc augmentée d'un fac­
teur 5 par rapport à une utilisation à la température ambiante.
L'énergie cinétique E et la masse de chaque fragment seront dé­
terminés 3 partir de la hauteur des impulsions obtenue* simultanément
dans les deux jonctions entourant le dépôt fissile, par une calibration
252
faite à l'aide de la fission spontanée du Cf. Afin d'éliminer les
éventuelles dérives du g.-ùn des jonctions et de l'électronique associée,
nous mesurerons alternativement en de courtes périodes, le corps â
13

252
Étudier et la fission spontanée du * Cf. Par ailleurs, un dépôt
"tantôt*", c'est à dire une feuille de carcone sans dépôt fissile,
sera eis en plac» dans l'enceinte afin de contrôler d'ure part les
réactions parasites, et d'autre part la contamination des jonctions
252
par autotrans'err des atomes des dépôts*** Cf. Les trois types de
dépôt, corpa fissile, Cf et dépôt "fantôme" seront sur une roue
qui les placera alternat!ventent entre les jonctions. ?nr la rire roue,
il est prévu une quatrième place, ce qui permettra éventuellement d'
étudier deux corpa à la fois.
Les noyaux cibles dont l'étude est envisapee sont :
235 239
- noyaux fissiles U, Pu : vérification des travaux de Blyutaitina
qui sont actuellement mis en doute [ il .
- noyaux ayant un seuil de fission pour les neutrons :
238 -
U : étude des variations de E au moraent de la fission de 2ème
chance, 3ène chance etc...
23i ">32 230 —
Pa, " *7h et, si l'on peut en disposer, Th : étude de F. dans
les structures résonnantes se trouvant dans le seuil de fission.
(S. PLAIT AI'.D, Y. FRANAL, J. TPXH0N).
REFERENCE :
£|J BLYUMXINA Yu et al., N'ucl. Phys. 52 (1964) 64»

Azote
- 66 -
Semelle de re froid issemenr
Jonchons
Dépôts du corps fissile
à étudier
Depots de Cf
J vers pompe à vide
B-IV-3. Fig. 1 : Schéma de principe du détecteur de fragments de fiasion.
Echelle : environ 1/2.

- 67 -
2 3 9
2 3 5
CALCUL DES PARAMETRES DE LA REACTION (n.yf) POUR LE Pu ET LE U.
Le rfaction (n,Yf) a été mise en évidence par plusieurs expérien-
239 235
ces sur le Pu et également, mais de façon moins nette, sur le U
T par la valeur moyenne c , du spectre des rayons y de préfission
pour chaque état de spin ont été déterminées P1,2,^J . Nous avons cher­
ché à reproduire ces résultats par un calcul séparé de r , et de e ,.
Yl Yl
Après émission d'un rayon Y d'énergie E , le noyau composé est
dans un état d'énergie d'excitation Sn-E , de spin el parité J'*'. La
largeur T correspond a la somme des probabilités qu'a le novau
de fissionner pour les différentes valeurs de E et de JN' :
Y
/

Mal'".oureuser.ent nous disposons de très peu d ' informations expérimentales
et théoriques à ce sujet, l'ne pretnière tentative faite en choisissant un
"carpir.p" conpatibie .ivec 1 ' arwrt issenent de la résonance observt't par
réaction (d,pf) à 5 MeV d'énercie d'excit, ri'n du noyau cc-^osî ("dar;i ; rr'
inter-H'rfiaire) no donne yns de résultats satisfaisants.
(C, SIVPN, .'. TROCHO',') .
REFERENCES :
ri"! SHACKLETON' 0. et al., Phys. Lett., 42B (1972) 344.
Q2~l RYABOV Yu et al., N'ucl. Phys. A216 (1973) 395.
[~ 3~J FP.EHAUT J. et al.. Proceeding Conf. Rochester, Physics and Cher.is-
try of fission, II (1973) 201.
L^J BLATT J.M, WEISSKOPF VT. .Theoretical N'uclear Physics. Fd John WILEY
and son, New-York (1952).
B0LLi::CER LM et THOMAS CE., Phys. Rev. 6C(1972)1322.
THOMET, communication privée.
BRITT HC et al., Phys. Pev. 175(1968)1525.
BACK BB et al., Phys. Re*. 9C(,974)1924.
BONDORF J.P and al. Phys. Lett, 3IBO970) I.

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- 70 -
?4f)
EFFETS_DYN'^MigUES_p^S_U_FISSI(}N_DE____Pu..
240
Les effets dynamiques de la fission de Pu à basse énergie
239
ont é^é étudiés expérimentalement à partir de la réaction Pu(d,p f)
I 1 1 et de la mesure du nombre moyen de neutrons prompts émis lors de ia
fission induite par neutrons! 2] . Ces résultats ont été analysés avec.
ceux de la fission spontanée et de l'isomère de fission rapportés par
ailleurs jl ,-4 1 . L'ensemble de ces données permet d'étudier l'influence
240
de l'énergie d'excitation de Pu sur les diverses grandeurs caractéris­
tiques de la fission de ce noyau : 1'anisotropic d'émission des fragments,
la distribution de leur énergie cinétique, le nombre moyen de neutrons
prompts (Fig. J) et la distribution de leur masse .
Les états de Pu d'énergie d'excitation élevée () 4,75 MeV)
donnent naissance à des fragments dont la valeur moyenne de l'énergie
cinétique totale décroît lorsque l'énergie d'excitation du noyau fission-
nant croît . Les fragments sont donc d'autant plus excités que l'énergie
9 / n
d'excitation de Pu est grande . Ces observations sont compatibles avec
l'hypothèse d'un mode de fission avec fort amortissement .
Le comportement des valeurs moyennes de l'énergie cinétique
totale des fragments, de leur masse et du nombre de neutrons prompts,
pour la fission spontanée, montre qu'un autre processu intervient à plus
basse énergie d'excitation . Il se rapporte à la fission de l'état fonda­
mental, de l'isomère de forme et des états vibrationnels peu couplés du
deuxième puits de la barrière (E '>•• 4,65 MeV) . Pour ceux-ci, la
. 2U0
quasi-totalité de l'énergie d'excitation de Pu est transférée en
énergie cinétique des fragments . Une part très faible, sinon nulle, de
l'énergie libérée au cours de la fission est dissipée en énergie
d'excitation des fragments . Divers arguments permettent de supposer que
les mnfîgiirarionrs au point de scission sont semblables pour ces états
et que l'accroissement d'énergie du système se retrouve ainsi en énergie
cinétique de pré-scission . Ces observations tendent à accréditer
L'hypothcse d'une faible viscosité pour ce mode de fission .
( J. LACHKAR, J. STGAUD, Y. PATIN) .

REFERENCES :
- 71 -
Til- LACHKAR J., SIGAUD J., PATIN' Y. - Proceeding Conf. SMOLENICE
(1974) te be published .
L2J- SOLEILHAC M., FREHAUT J., GAURIAU J., MOSINSKI G. - Nucl. data
for Reactors (Proc. Conf. HELSINKI 1970) 2_ IAEA VIENNA (1970) 145
£3^ - DERUYTTER A.J. ,WEGENF.R-?ENNING G. - Third Conf. Phys. and CUm.
of Fission, ROCHESTER (1973) IAEA/SM - 174/35 .
£4]- WEBER J., SPECHT H.J., KONECÎ4Y E., HEUNEMAN D. - Nucl. Phys.
A 221 (1974) 4',4 .

En bas.
3.5
3
2.5
2
»
*7
•y
1 1 1 1 1 1 _ 1 i i ... i
g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
HI
2 ENERGIE D'EXCITATION DE 24V
P U (M«V)
n-rv-5 - FIGURE i -
- 72 -
neutrons prompts émis au cours de la
fission de 2Pu induite^par capture de neutrons en fonction de
l'énergie d'excitation du noyau composé '* ^ Le point a
U
L^J ' * ---'-*• *
'énergie d'excitation nulle correspond à la fis"sion fission spontanée! 2 1 .
Valeur moyenne, de l'énergie cinétique totale des fragments primaires
en fonction de l'énergie d'excitation ciu noyau fissionnant. .
Les points blancs - échelle de gauche - ont trait aux fragments
de fission émis dans la direction de recul du noyau '^pu ; les points noirs -
échelle de droite - aux fragments émis dans la direction perpendiculaire
Le point h K = 0 est relatif à la fission spontanée I 3 | et le
point .) Y. = 2.35 MeV est relatif h la fission i Sf.mér ique .
exe

Dr ^":.cTiJNS_DE_TR.\:jsn:p.T_AVLC y :n ?
2L :
L^hi!L= A
-ï2 :r
R|AÇTIQN5_id An2_ET_iT inl_SUR_ÇERTMNSJiOY/V^X_DE_U_çgyÇH
- 7", -
ïlA2Zllz ~
L'étude présentée ici se situe dans le cadre de recherches des­
tinées à approfondir nos connaissances expérimentales et théoriques
des noyaux si tué3 au voisinage des sous-couches I d — cl 2 s y de la
couche s-d où les déformations nucléaires présentent un caractère am­
bigu en raison de leurs brusques variations. Si l'on admet, désormais,
que ces déformations sont relativement grandes et positives pour
28
A ~ 25, plu« faibles et négatives pour Si, à nouveau positive- ; ur
32
?, il en reste pas moins vrai que la structure de la plupart des
noyaux de cette région n'est pas encore très bien comprise. Aussi nos
expériences ont-elle L«' cnvisapî-es dans le but d'obtenir ce r..- •-vil­
les informations (spin, parité, isospin, facteurs spectroscopiques ou
intensités de transition) susceptibles d'améliorer les approches théo­
riques.
29 30
- Réaction Si£d4n}.__P. 29 30
Une première analyse de la reaction Si(d,n) P a déjà été
présentée dans le précédent rapport d'activi'é. Les résultats plus
complets, publiés récemment! I L font apparaître un accord satisfai­
sant entre les caractéristiques spectroscopiques expérimentales et
les prévisions du modèle en couches »ussi t en pour les niveaux de
parité positive que pour ceux de parité négative.
2fï 27
- Réaction JMgfdjn^ Al.
Les sections efficaces différentielles de la réaction
26 27
Mg(d,n) Al ont été mesurées en utilisant le Van de Graaff Tandem
aux énergies incidences de 6 et 8 HeV avec le dispositif expérimental
décrit dans In réf.[ 2j| . Les différents spectres de temps de vol der
neutrons ont été obtenus pour des angles compris entre 0* et 100* à
E d - 6 MeV, 15* et 80* H^ • 8 MeV. La figure I représente l'un de
ces spectres.
Pour une longueur de vol constante et égale à 18 ni, avec une
cible d'oxyde de magnésium (enrichie à 99 X) d'envfron 100 yfl/cm2, la
résolution en énergie varie d'une centaine de keV peur les neutrons
27
associés au niveau fondamental de Al à moins de 20 keV pour les neutron*
associés a des niveaux d'énergie d'excitation de 8,5 MeV.

- 74 -
L'étude des différents spectres fait apparaître 70 niveaux du
•>7 . . . .
noyau * Al. A chaque énergie incidente, une cinquantaine de distribu­
tions angulaires de neutrons ont été extraites. Au cours de l'analyse
de ces distributions, il s'est avéré que les sections efficaces diffé­
rentielles devaient être traitées cosine résultant de la superposition
incohérente de deux mécanismes d'interaction, l'un direct, le plus sou­
vent prépondérant, l'autre de noyau composé. La section efficace direc­
te a été calculée, dans le cadre de l'approximation de Born en ondes
déformées (DVBA), avec le program» DWUCJcTsj . La contribution d'un
mécanisme de réaction par noyau composé (supposée de nature statistique)
a été évaluée avec un programme de calcul Hauser-Fehsbach (HF)J_ 4
_J • La
figure 2 rassemble les transitions 1 " I obtenues ; elle montre que la
P
forme des distributions angulaires expérimentales est bien reproduite
par l'addition incohérente des résultats des calculs DWBA et HF.
Le noyau cible Mg étant pair-pair, les niveaux de Al peuplés
par un mécanisme direct (au nombre d'une trentaine pour chaque énergie
incidente) ont une parité (-1) définie par la détermination du moment
de capture.du proton et seulement les valeurs possibles de spin
ft I t_ y r lyj
J * +• t — . L'étude de la réaction Mg(d,n) Al nous a permi* de pro­
poser, compte tenu des valeur» * , de nouvelles KttribuCions de spin et
parité pour une dizaine de niveaux appartenant à la région d'excitation
comprise entre 6 et 9 MeV. Ce* niveaux étaient pratiquement inconnus
jusqu'alorsL^J • *•* tableau I rassemble les principaux résultats obte­
nus pour cette région d'énergie d'excitation. Le transfert it - 1 auquel
P
conduit l'analyse des distributions angulaires de neutrons correspondant
aux niveaux » 6,16 - 6,61 et 7,00 MeV (figure 2) est en désaccord avec
les valeurs 1 -2,1 - 0 et t -2 respectivement proposées lors d'une
P P, 6 P 2- r -I
étude de la réaction Mg(r,d) 'Al I 6j . En ce qui concerne les ni­
veaux d'énergie d'excitation inférieure à 6 MeV, les valeurs des moments
angulaires orbitaux sent compatibles avec les attributions de spin et
parité établies antérieurement. Enfin, il convient de souligner que les
intensités de transition déterminées en réaction (d rn) ont été comparées
d'une part à celles obtenues en réaction (r,d) et d'autre part aux pré­
visions fournies soit par le modèle en couches soit par les modèles col­
lectifs. La publication de l'ensemble des résultats et de leur interpré­
tation est actuellement en prénaration.

- SeMEie*»!—ill^n! —t.et_.._E£d tnl__S.
Le» reactions Si(d,nî P et P(d,n> ^ ont ete étudiées a
l'énergie incidente oe 7 MeV, les distributions angulaires de neutrons
ayant été mesurées entre 0* et tCO*. ùes spectres do tespc de vol des
neutrons associés à ces réaction âont présentés sur tes figures 3 et 4
Au stade actuel du dépouillement, il apparaît qu'une quini»»nc de dis-
31 32
tribution» dans le cas de P et une vingtaine dans le cas de S sont
caractéristique.! d'un mécaniime direct.
28... ,30..
- Refçtion Si£j[ An2__S,
28 30
Une première étude de la réaction Si(T,p) S a été effectuée
à l'énertçie incidente de 12 MeV. La figure 5 représente un spectre de
temps de vol des neutrons détectés à 10*. L'analyse DVBA jes six dis­
tributions angulaires obtenues est un cours.
(J. UZ'JP-EAU*. A. ADAM, o. BFPSTLL0M, 7-. .JOI.Y, ?.. ARDOLT.'*) .
REFERENCES.
("il J t UZUREAU, D. ARDOUIN, P. AVIGNON, A. ADA.N et S. DICHEMIN,
k 2
4
3
ù
5*
Nucl. Phys. A230 ( I 97

3-V-I - XifiLtAk-i
Inturaations spuctroscop^que» dduite» de l'ctudc de i* tja. u.-n " Mg'i.n.i" A;
pour la region d'énergie d'ex. i tat ion (du rwyju " Ai i comprise rr.rr* h e: •» M*V
E I Ali
x
6155 r 4
6475 - 3
6605 - 4
681J * 4
6995 • 7
7069 : 7
7862 t 4
8135 : 5
8187 ± 4
3604 • 5
8717 .- A
H"\b * 6
897 7 t 6
i. J
1
W connu antérieurement
( i , 2 r
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0,34 0,38
0,02 0,02
0,02 0,05
(0,4 1) (0,42)
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76

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I L.—J J__.-L.-l I
0 20 40 60 80
Fis:.2 - distribution* angulaires des neutrons issus do la réaction
Mg(d.n) Al effectuée à 8 MeV correspondant à un transfert 1 =1.
P
Les courbes en pointillés représentent la contribution du noyau composé
calculée à partir de la théorie Hauser-Feshbacb (H.P). Les courbes en
traits pleins correspondent soit aux résultats des calculs DÏ3A soit a
l'addition incohérente des résultats des calculs D'rfBA et H,F.

600
•50 .
m
CL
O
o
hi
O 300 .
o
150 .
E d = 7M«V
9 = 20-
ÏS S 52
3 1
E. ( P)(M.V)
B-V-1. Pig.3 — Speotre de temps de vol des neutrons émio au cours de la réaction
Si(d,n) 5
P à une énergie incidente .!e 7 MaV et a l'angle e, . = 20°.
lab

M
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- «M» -* ••*** --*© «-«• *> i
*# •* O *W» «MO M M - • o*« •
EK< 32
S) (M.V)
B-V-l. Pig.4 - Speotre de temps de vol des neutrons é"mis RU cours de la réaction
•Z* It n
P(d,n) ^S à une énergie incidente de 7 MeV et à l'angle 8 l f t b - 15°.
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E, = 12 MeV
L= 10,3 m
o C ,^w W^/Wi»v^
8 S " 8
E„ ( 30
S;(MeV)
'-V-1. Fig»5 - Spectre de temps de vol de« neutrons omis au coura de In réaction
20 c. .30
3i(