Etude du pouvoir d'arrêt électronique pour des ions lourds en utilisant le modèle de Bohr réajusté

Abstract

Récemment, une approche analytique générale du pouvoir d'arrêt électronique des ions lourds dans la matière pour des énergies non relativistes a été publié dans le prestigieux journal de physique « PhysicsLetters A 2020 » [Gue-2020]. Cette approche qu’on appelle « modèle de Bohr réajusté » est fondée sur la combinaison de deux approches via un concept probabiliste. Dans cette approche les collisions lointaines sont traitées par le modèle de Firsov et les collisions proches sont traitées par le modèle de Bohr. Nous avons appliqué ce modèle aux couples ion-cible suivants : 16 O− 12 C, 12 C− 12 C, 35 Cl− 12 C, 84 Kr− 20 Ne, 84 Kr− 28 Si 84 Kr− 27 A et 56 Fe− 28 Si. Les résultats obtenus ont été comparés avec les modèles de Bethe, Bohr, Firsov, les données expérimentales existantes [AIEA-2022], et les valeurs obtenues par le code semi-empirique SRIM-2013. Cette comparaison nous a permis de voir que les modèles théoriques du pouvoir d’arrêt électronique sont valables uniquement sur une gamme d’énergies (soit à basses vitesses, tel est le cas de Firsov [Fir-1958], soit à hautes vitesses, tel est le cas de Bohr et de Bethe [Boh-1913, Bet-1930]). Par contre le modèle de Bohr réajusté reproduit bien la forme du pouvoir d’arrêt électronique dans les trois régions (haute vitesse, faible vitesse et vitesse intermédiaire) et reproduit pratiquement les données expérimentales des deux zones hautes et basses vitesses. Aux vitesses intermédiaires, nous avons constaté que les valeurs calculées par le modèle de Bohr réajusté sont nettement supérieures aux données expérimentales (16%-50%). Cette déviation dans la zone intermédiaire est interprétée par le fait que le terme négatif de recouvrement a été négligé. Enfin, à la lumière des aspects comparatifs observés, l'approche de Bohr réajusté peut être améliorée en introduisant le terme de recouvrement ou en améliorant les probabilités P H ou P L ou en modifiant le modèle de Firsov.