Published October 30, 2012 | Version v1
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Inverse kinematics technique for the study of fission-fragment isotopic yields at GANIL energies

Description

The characteristics of the fission-products distributions result of dynamical and quantum properties of the deformation process of the fissioning nucleus. These distributions have also an interest for the conception of new nuclear power plants or for the transmutation of the nuclear wastes. Up to now, our understanding of the nuclear fission remains restricted because of experimental limitations. In particular, yields of the heavy fission products are difficult to get with precision. In this work, an innovative experimental technique is presented. It is based on the use of inverse kinematics coupled to the use of a spectrometer, in which a 238U beam at 6 or 24 A MeV impinges on light targets. Several actinides, from 238U to 250Cf, are produced by transfer or fusion reactions, with an excitation energy ranges from ten to few hundreds MeV depending on the reaction and the beam energy. The fission fragments of these actinides are detected by the VAMOS spectrometer or the LISE separator. The isotopic yields of fission products are completely measured for different fissioning systems. The neutron excess of the fragments is used to characterise the isotopic distributions. Its evolution with excitation energy gives important insights on the mechanisms of the compound-nucleus formation and its deexcitation. Neutron excess is also used to determine the multiplicity of neutrons evaporated by the fragments. The role of the proton and neutron shell effects into the formation of fission fragments is also discussed. (author)

Abstract (French)

Les caracteristiques des distributions des produits de fission sont le resultat des proprietes dynamiques et quantiques du processus de deformation du noyau fissionnant. Ces distributions representent egalement un interet pour la conception de nouveaux reacteurs nucleaires ou pour l'incineration de dechets radioactifs. Jusqu'a present, notre comprehension de la fission nucleaire reste limitee du fait de restrictions experimentales. En particulier, les rendements des produits de fission lourds sont difficiles a obtenir avec precision. Dans cette these, une technique experimentale innovante est presentee. Elle repose sur l'utilisation de la cinematique inverse couplee a l'usage d'un spectrometre, dans laquelle un faisceau d'238U a 6 ou 24 A MeV est envoye sur des cibles legeres. Differents actinides, de l'238U au 250Cf, sont produits par reactions de transfert ou de fusion, avec des energies d'excitation allant d'une dizaine a quelques centaines de MeV selon la reaction et l'energie du faisceau. Les fragments issus de la fission de ces actinides sont detectes par le spectrometre VAMOS ou le separateur LISE. Les rendements isotopiques des produits de fission sont entierement mesures pour differents systemes fissionnants. L'exces de neutrons des fragments est utilise pour caracteriser les distributions isotopiques. Son evolution avec l'energie d'excitation nous procure des informations probantes sur le mecanisme de formation du noyau compose et sa desexcitation. L'exces de neutrons nous renseigne egalement sur le nombre de neutrons evapores par les fragments. Le role des effets de couches proton et neutron dans la formation des fragments de fission est egalement discute

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Original title (French)
Technique de la cinematique inverse pour l'etude des rendements isotopiques des fragments de fission aux energies GANIL

Publishing Information

Imprint Pagination
222 p.
Report number
FRCEA-TH--3774

Optional Information

Notes
[150 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS-NKM website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/INIS/contacts/
Secondary number(s)
GANIL-T--2012-03