Noyaux-Rayonnement : TD 4 - Angle solide - Section efficace
Exercice I - Angle solide
Une calotte sphérique de hauteur h est decoupée sur une sphère de centre O et de rayon R. Cette
calotte, de surface S = 2πRh est vue en coupe sous un demi-angle θ.
S
O
θ
R
Σ
hC
RΣ
1. Exprimer, en fonction de θ, l’angle solide Ω sous lequel cette calotte est vue du point O.
2. Quelle est la surface Σ d’un disque plan tangent en C à la calotte, et vu du point O sous l’angle
solide Ω.
3. Comparer les surfaces S, Σ et πR2 θ2 .
4. Application Numérique : θ = 0.5, 0.2 et 0.1 radian. Conclusion.
Exercice II - Section efficace
On souhaite étudier la réaction nucléaire X(a, b)Y . Pour ce faire, on bombarde une cible constitutée
de noyaux X, à l’aide d’un faisceau monocinétique composé de projectiles chargés, notés a. Le faisceau
parallèle, arrive sous incidence normale avec une surface d’impact S. On note Φ son débit de fluence
(nombre de projectiles arrivant sur la cible par unité de surface et de temps) et I son intensité
électrique. La cible mince, d’épaisseur x ne renferme que des noyaux X de masse volumiqe ρ et de
densité no .
Donnez l’expression du nombre de réaction X(a, b)Y se produisant dans la cible par unité de
temps :
1. en fonction de Φ, S, no , x, et de la section efficace microscopique σ.
2. en fonction de Φ, de la section efficace macroscopique Σ et du volume V de la cible sous
incidence du faisceau.
3. en fonction de Φ, V , σ, du nombre de masse atomique A du noyau X et de la masse volumique
ρ de la cible.
4. en fonction de Σ, x, de la charge électrique z du projectile et de l’intensité électrique du faisceau.
B. GUILLON - LPC Caen - guillon@lpccaen.in2p3.fr
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