Évaluation des sources de l’exposition externe
243
Cette équation (4.6) peut, en introduisant la chaleur de réaction Q, s’écrire
selon l’équation (4.7).
(
) (
)
=
+
−
+
=
+
−
2
2
a
X
b
Y
b
Y
a
Q
m m c
m m c
T T T
(4.7)
La chaleur de réaction Q est la différence entre l’énergie cinétique des produits de la réaction et celle de la particule incidente. On en conclut donc que
si :
– Q > 0, alors la réaction est dite exoénergétique ; une partie de la masse
initiale, transformée en énergie, est transmise sous forme d’énergie cinétique à
la particule émise et au noyau produit ;
– Q = 0, la réaction est un choc élastique et n’entraîne pas de modification
du noyau cible ;
– Q < 0, la réaction est endoénergétique ; l’énergie cinétique du projectile
est convertie en masse nucléaire ou énergie de liaison. La réaction n’est possible qu’au delà d’une énergie seuil.
En considérant la conservation de l’impulsion, on peut déduire l’énergie de
la particule b émise en sortie de réaction qui est donnée par l’équation (4.8).
La démonstration de cette équation est donnée dans le CI 4.1.
( )
(
)
= ±
+
=
θ
+
+
−
=
+
2
b
a b a
b
Y
Y
a
Y
a
Y
b
avec
cos
T
u
u w
m m T
u
m m
m Q T m
m
w
m
m
(4.8)
Si Q > 0, le terme w de l’équation (4.8) est positif. L’énergie cinétique de la
particule b, Tb, est alors donnée par l’équation (4.9).
2
b
T
u
u w
= +
+
(4.9)
Si Q < 0, la réaction ne peut se produire que si l’énergie cinétique de la
particule a, Ta, est supérieure à une énergie seuil Es. L’énergie seuil est donnée
par l’équation (4.10).
§
·
+
= − ¨
¸
©
¹
a
X
S
X
m m
E
Q
m
(4.10)
Dans ce qui suit, nous allons nous intéresser aux réactions pour lesquelles la
particule émise (b) est un neutron. À noter que lorsque l’énergie du projectile
est assez faible (inférieure à celle du niveau d’excitation le plus bas du noyau
produit), le noyau résiduel est laissé dans son état fondamental après émission
du neutron. Pour chaque direction d’émergence, les neutrons sont émis avec
une énergie monocinétique. Ceci est vrai lorsque l’énergie des ions est proche
du seuil de production de la réaction. Pour des énergies d’ions plus importantes, l’énergie varie avec l’angle d’émission des neutrons et est maximale à 0°
(dans la direction du faisceau d’ions incidents).
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Cette équation (4.6) peut, en introduisant la chaleur de réaction Q, s’écrire
selon l’équation (4.7).
(
) (
)
=
+
−
+
=
+
−
2
2
a
X
b
Y
b
Y
a
Q
m m c
m m c
T T T
(4.7)
La chaleur de réaction Q est la différence entre l’énergie cinétique des produits de la réaction et celle de la particule incidente. On en conclut donc que
si :
– Q > 0, alors la réaction est dite exoénergétique ; une partie de la masse
initiale, transformée en énergie, est transmise sous forme d’énergie cinétique à
la particule émise et au noyau produit ;
– Q = 0, la réaction est un choc élastique et n’entraîne pas de modification
du noyau cible ;
– Q < 0, la réaction est endoénergétique ; l’énergie cinétique du projectile
est convertie en masse nucléaire ou énergie de liaison. La réaction n’est possible qu’au delà d’une énergie seuil.
En considérant la conservation de l’impulsion, on peut déduire l’énergie de
la particule b émise en sortie de réaction qui est donnée par l’équation (4.8).
La démonstration de cette équation est donnée dans le CI 4.1.
( )
(
)
= ±
+
=
θ
+
+
−
=
+
2
b
a b a
b
Y
Y
a
Y
a
Y
b
avec
cos
T
u
u w
m m T
u
m m
m Q T m
m
w
m
m
(4.8)
Si Q > 0, le terme w de l’équation (4.8) est positif. L’énergie cinétique de la
particule b, Tb, est alors donnée par l’équation (4.9).
2
b
T
u
u w
= +
+
(4.9)
Si Q < 0, la réaction ne peut se produire que si l’énergie cinétique de la
particule a, Ta, est supérieure à une énergie seuil Es. L’énergie seuil est donnée
par l’équation (4.10).
§
·
+
= − ¨
¸
©
¹
a
X
S
X
m m
E
Q
m
(4.10)
Dans ce qui suit, nous allons nous intéresser aux réactions pour lesquelles la
particule émise (b) est un neutron. À noter que lorsque l’énergie du projectile
est assez faible (inférieure à celle du niveau d’excitation le plus bas du noyau
produit), le noyau résiduel est laissé dans son état fondamental après émission
du neutron. Pour chaque direction d’émergence, les neutrons sont émis avec
une énergie monocinétique. Ceci est vrai lorsque l’énergie des ions est proche
du seuil de production de la réaction. Pour des énergies d’ions plus importantes, l’énergie varie avec l’angle d’émission des neutrons et est maximale à 0°
(dans la direction du faisceau d’ions incidents).