Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 37, Numéro C5, Novembre 1976
Conférence Européenne de Physique Nucléaire avec des Ions Lourds / European Conference on Nuclear Physics with Heavy Ions
Page(s) C5-57 - C5-81
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1976505
Conférence Européenne de Physique Nucléaire avec des Ions Lourds / European Conference on Nuclear Physics with Heavy Ions

J. Phys. Colloques 37 (1976) C5-57-C5-81

DOI: 10.1051/jphyscol:1976505

COMPLETE FUSION AND ITS LIMITATION

Marc LEFORT1, 2

1  Institut Physique Nucléaire - ORSAY
2  Ganil B.P. n° 1 - F 91406 - Orsay - Cedex


Résumé
Un essai de définition de la fusion complète est fait dans l'introduction. Parmi toutes les collisions profondes qui passent par un intermédiaire composite, on fait la distinction entre les collisions très inélastiques pour lesquelles la fusion se produit déjà, les quasi fissions où l'amortissement de l'énergie est total et la fusion complète pour laquelle les deux noyaux sont agglomérés pendant un temps assez long pour que l'intermédiaire décroisse en produits finals sans souvenir de la composition du projectile et de la cible. Cette fusion complète peut, dans certains cas, être distinguée de la formation du noyau composé si la désexcitation a lieu avant équilibre total dans tous les degrés de liberté. Une évolution continue a lieu depuis les collisions légèrement inélastiques jusqu'à la formation du noyau composé. Dans le paragraphe 2 on montre comment la mesure des sections efficaces pour la fusion complète entre noyaux légers à faible énergie peut permettre de définir une barrière d'interaction pour la fusion. Une tentative d'explication est donnée pour les oscillations des fonctions d'excitation pour 12C+16O. Puis, à plus haute énergie, une limitation plus importante intervient due au moment angulaire orbital dans la voie d'entrée et le concept très utile de distance critique est expliqué (Galin et al., et Bass). La détermination de lcr ħ à partir des fonctions d'excitation et l'application du code Alice sont discutées. On montre pourquoi la descente vers les hautes énergies des fonctions d'excitation (IL, xn) dépend de façon très sensible d'une certaine limite au moment angulaire. Mais cette limite n'est peut-être pas toujours la valeur lcr pour la fusion complète car les hautes valeurs de J conduisent à l'émission de particules α. Ensuite, pour les systèmes lourds, la distinction est faite entre fission après fusion complète, fission de prééquilibre et quasi-fission. Le modèle de la barrière de fission de goutte liquide tournante est discuté. Enfin, l'hypothèse d'une limite aussi du côté des faibles l est exposée, à partir des résultats expérimentaux sur le déplacement des fonctions d'excitation. Les autres tentatives d'explication ont échoué. Pour conclure, on montre combien la fusion complète dépend de la dissipation d'énergie et en quelque sorte d'un équilibre entre les forces coulombiennes (conservatives) et les forces dissipatives.


Abstract
First, a definition of complete fusion is given. Amongst "hard" collisions which pass through a composite system, a distinction is made between deep inelastic collisions where some fusion process occurs, quasi-fission where a complete damping is attained, complete fusion and compound nucleus formation. Complete fusion corresponds to interactions where both partners are joined together a time much longer than the collision time and make an intermediate which decays into the final products without particular remembrance of the composition of projectile and target. It might differ from compound nucleus formation as far as the full equilibrium before decay is not required. It is shown how there is a continuous evolution between smooth inelastic collisions and compound nucleus formation. An analysis is made in section 2 of the deduction of the interaction barrier for fusion (incomplete and complete) from cross section measurements in the cases of light and medium systems at low energies for which fission is a negligible process. An attempt is made to explain oscillations in the excitation functions for σCF in (12C + 16O). In section 3 the limitation to complete fusion due to high orbital angular moment α and the very useful concept of critical distance are explained (Galin et al., and Bass). The basic concept of the Alice code is discussed as well as the determination of lcr ħ from excitation functions. It is shown that the slope of decreasing branch of (HI, xn) excitation functions on the high energy side depends very strongly on some type of angular momentum limit. But it might not be the critical value for complete fusion, because high J population decays mainly by α particle emission. In section 4, the distinction between fission after complete fusion, preequilibrium fission and quasi-fission is made for heavy nuclei. The concept of rotating liquid drop fission barrier is discussed. The hypothesis of a limitation to complete fusion from low l-vawes is exposed, as well as the experimental results on excitation functions that has been obtained. It is shown that all other explanations, fail. As a conclusion, it is shown how complete fusion depends strongly on the energy dissipation and on the balance between conservative Coulomb forces and dissipative forces.