Physique nucléaire / capture radiative

[invited9cc5e37]

Bjr,

Lorsqu'on considère une réaction de capture radiative d'un neutron par un noyau atomique, il est expliqué dans mon cours que cette réaction n'a pas d'effet de seuil c'est à dire qu'elle est possible quelque soit l'énergie du neutron incident. Pourtant, le noyau va être excité et émettre une particule gamma pour se désexciter. J'en déduis qu'il faut au minimum que le noyau soit excité à son premier niveau d'énergie, non? Ainsi, je ne comprends pas pourquoi il ne s'agit pas d'une réaction à seuil... Peut-on pour le démontrer utiliser les formules de l'énergie de seuil dans le repère du centre de masse ou celui du labo? La chaleur de réaction est-elle nulle? Merci d'avance pour votre aide.
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Les réactions ( n, gamma ) sont sans seuil et se produisent même d'autant plus facilement que le neutron est lent ( sans parler des résonnances ).
Le neutron , non chargé , n'a besoin d'aucune énergie pour pénétrer le noyau cible .
C'est le noyau composé qui devient excité et émet un ou plusieurs gamma .
Si l'on fait le bilan de ces réactions , il est toujours exoénergétique , ce qui suffit ( pour moi ! ...) à expliquer que ces réactions sont sans seuil .

[invited9cc5e37]

Merci pour votre réponse. C'est limpide.

[invited9cc5e37]

Ceci dit quelle différence avec la diffusion inélastique qui elle est à seuil? Le neutron pénètre aussi dans le noyau puis est réémis mais le neutron incident doit posséder au minimum l'énergie d'excitation du premier niveau du noyau.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaafce96]

Re,
La différence fondamentale , c'est que dans la capture radiative , il n'y a pas de ré émission d'un neutron . Donc la diffusion inélastique va coûter plus cher en énergie .

Dans un modèle simple de diffusion inélastique , le neutron muni de l'énergie seuil de la réaction est absorbé momentanément avec création d'un noyau composé .
Ce noyau composé se désexcite par émission d' un nouveau neutron , moins énergétique et d'un gamma emmenant la différence d'énergie .
Effectivement , on montre ( assez simplement ) que l'énergie de seuil doit être légèrement supérieure à l'énergie d'excitation du premier niveau .