De

Protongs |-=--——-«A1 | =--— ————-—— 130-280 9 15 22 06

(CAMTRINI | --------- mm et al} |280-500 8 .8B 2 87 45- 70 8 VE 27 54

Particules à | ------ «4 2 |{——---) | -—— (SORENSEN ) S470 ) 10 23 62

€ 50 effet latéral prononcé

Fregments |-------- 1 mm mm mm mm mm

lourûs 50-200 Répartition en accord avec

(PERKINS) nos résultats.

nn en en ue ex en CD un GS CES ŒUD + AD US AN EU 0 ŒUR AD AND OU UN CD ED un D AUD EU Qu A AS EN CU AS AR C0 0 N Un un Me ANR M UN MN ue NS AN Que Que

ç2 mx >> ue) + Le | Le) Es Le!

TENTATIVE d' INTERPRETATION de ces RESULTATS ,

À — COMMENT PEUT-ON se.REPRESENTER le MECANISME d' EMISSION des __ FRAGMENTS LOURDS ?

Nous rappelons que la désintégration d'un noyau lourd sous l'action d'un primaire cosmique rapide peut etre décomposée en trois actes :

er 1 acte : premier choc du primaire sur un nucléon du noyau, avec création de mésons 51 l'énergie ET primaire est suffisante, mésons dont

le nombre augmente avec cette énergie.

288 acte : développement d'une cascade nucléonique à l'intérieur du noyau, avec parfois création d'autres mésons dans les premiers chocs, si les nucléons correspondants sont encore suffisamment rapides. Je produit de cette cascade (outre les mésons en aug 02 s'il yena) est conmtitué de nucléons plus ou moîns rapides, dirigés en moyenne vers l'avant; les protons émergents constituent les traces grises (et

fourmmissent en plus une petite fraction des branches au minimum d'foni ætion).

32€ acte : les nucléons de la cascade ainsi arrachés au noyau, laissent dans ces derniers des "trous", à des niveaux d'énergie divers, suivant l'état dans lequel ils se trouvaient. Ces trous sont

ensuite remplis par d'autres nucléons venant de niveaux supérieurs (BETHE) .

En outre, les nucléons de collision provoquent directement dans leur passage dans la matière nucléaire la mise en mouvement d'un certain nombre de nucléons. Ces deux processus s'accompagnent d'un dégagement d'énergie entraînant dans le noyau une agitation générale, qu'on peut caractériser par un paramètre analogue à la température d'un fluide Cette agitation détemine l'expulsion successive d'un

cértain nombre de nucléons, par un mécanisme que l'on peut rapprocher de l'évaporation d'une goutte liquide (branches noires). Le calcul conduit, moyennant certaines hypothèses, à des résultats en bon accord avec l'observation, pour le nombre de particules de différentes masses émises, leur spectre d'énergie et leur direction d'émission (isotrope dans le système du noyau). s j

On est parvenu ainsi à expliquer fort bien l'émission des ‘"“protons gris" et "noirs" ainsi que des à lents (moins de 40 MeV).

* Cherchons quelle place les fragments. lourds pourraient prencre dans ce schéma.

Passons en revue différents mécanismes que l'on peut envisager.

1) Evaporation.

11 est évident que même avec les températures nucléaires les plus élevées (dans les grandes étoiles), température correspondant à 9 MeV environ, l'évaporation ne peut pas expliquer l'émission de morceaux ayant une énergie cinétique de l'ordre de 100 Mev.

Cependant, 11 n'est pas impossible, a priori, que les fragments les plus lents parmi ceux que nous avons observés soient émis au cours de l'évaporation.

| ‘On peut voir cependant que cette explication ne suffit: pas. En effet, les branches d'évaporation sont otse 63 dans le système du noyau mis en mouvement par la traversée du primaire et de la cascade RE re qu'il engendre. Dans le système de la plaque, elles seront un peu plus souvent dirigée vers l'avant, mais très peu. Par contre, les fragments, dès que leur énérzie dépasse environ 30 MeV, paraissent avoir une préférences déjà assez marquée pour ies directions avant (et légèrement latérales d'ailleurs).

D'une façon plus précise, prenons le cas le plus favorable à l'explication par l'évaporation : grandes étoiles (W-18), fragments lents ( EF de 25 à 50 MeV, 37 MaV en moyenne).

Pour KW = 18, l'énergie d'excitation du noyau este d'après les calculs de LE COUTEUR Set les mesures de PERKINS ll U 830 dev.

Or, 81 l'on suppose que la plus grande partie de l'impulsion des particules sortant du noyau au cours des deux premiers actes est prt- 8e par des branches relativistes, le transfert d'impulsion au noyau effectué au cours de ces actes, mutiplié par C , sera égal au transfert d'énergie, dont la presque totalité est U + La vitesse fit prise par le noyau sera donc telle que :

U Ep — 1 X 990

À, = nombre atomique du noyau au début de l'évaporation — 100-2 g

Pi

= 86 en moyenne pour les grandes étoiles.

D'où : ff= 0,01. >

D'autre part, pour les fragments de 25 à 50 MeV, l'énergie moyenne par nucléon est d'environ 5 MeV : P æ 0;1.

On aurait donc, pour ces fragments :

cos Ô moyen théorique — environ 0,1 or,cos Ü moyen mesuré — 0,25.

4,1 On peut aussi dire que l'excès théorique vers le bas serait 122 alors que l'excès observé est : Se Ps