Seções de Choque de Fotofissão do Urânio, Tório e Bismuto em Altas Energias

A fotofissão tem sido investigada desde 1939 até o presente, existindo ainda pouca informação na região de altas emergias (E_γ>1 GeV). Em particular, o conhecimento das seções de choque de fotofissão é importante porque nos informa sobre o mecanismo de absorção da radiação eletromagnética pelos núcleos complexos. Com o intuito de dar uma contribuição a mais para o conhecimento deste assunto em altas energias, elaboramos este trabalho. Os elementos por nós investigados foram o U^238, 〖Th〗^232 e 〖Bi〗^209 por cobrirem um grande intervalo de valores do parâmetro Z^2/A; a técnica utilizada foi a de emulsões nucleares por permitir uma eficiência de quase 100% na deteção dos fragmentos de fissão. Utilizamos nas irradiações feixes de fótons de radiação de frenamento (bremsstrahlung) obtidos em alvos finos de tungstênio por incidência de elétrons acelerados no “Deutsches Elektronen Synchrotron” (DESY) de Hamburgo, no intervalo de energia de 1 GeV a 5,5 GeV e em alvos de alumínio por elétrons acelerados a 16 GeV no “Stanford Linear Accelerator Center” (SLAC). Uma Técnica de revelação especial desenvolvida anteriormente em nosso laboratório, permitiu uma discriminação entre os traços de fragmentos de fissão e os traços de partículas alfa para as películas de emulsão nuclear carregadas com urânio e tório. As seções de choque de fotofissão foram obtidas a partir das medidas das seçoes de choque por fóton equivalente mediante a aproximação 1/k (k é a energia do fóton) do espectro de bremsstrahlung, nos intervalos de energia de 1 GeV a 5,5 GeV e 5,5 GeV a 16 GeV. Os resultados indicam um decréscimento nas seções de choque, estando em bom acordo, dentro dos erros experimentais, com as conclusões de outros autores que usaram não só esta técnica como também as de mica e vidro. Por outro lado, as estimativas feitas a partir do mecanismo a dois estágios para reações nucleares a altas energias (cascata e evaporação), mostram que o modelo fotomesônico de interação primária e a interação quase-dêuteron explicam de uma maneira satisfatória o comportamento geral apresentado pelas seções de choque de fotofissão para os elementos por nós investigados. Os cálculos indicam a existencia de uma estrutura de carater ressonante em torno de 300 MeV com uma largura à meia altura da ordem de 200 MeV e uma outra, menos acentuada, na vizinhaça de 700 MeV. Para energias superiores a 1 GeV, as seções de choque de fotofissão decrescem assintoticamente de cerca de 50 vezes o seu valor máximo a 300 MeV, no caso do U^238 e 〖Th〗^232, e de 12 vezes no caso de 〖Bi〗^209.