Pour l'anecdote, on rappelle que le mot "barn" en Anglais signifie "grange". La valeur paraît très petite. Pourtant, cette unité est "as big as a barn" - "aussi grande qu'une grange" - comparée aux sections efficaces typiques des réactions nucléaires. Nous verrons des ordres de grandeur typiques de section efficace dans la partie traitant de la définition microscopique de la section efficace.

Une cible est dite “épaisse” lorsqu'on ne peut pas négliger l'absorption et/ou la perte d'énergie des particules dans la cible. Il faut alors prendre en compte, selon les cas :

• la diminution du nombre de particules en fonction de la profondeur traversée

• la diminution d'énergie des particules

• la variation de probabilité de réaction, si celle-ci varie avec l'énergie.

Insistons sur le fait que la notion de cible mince ou épaisse n'est pas seulement liée à l'épaisseur de la cible en tant que telle, mais aussi et surtout à la probabilité d'interaction, c'est-à-dire à la nature et l'énergie de la particule incidente.

Pour donner un exemple concret : une particule alpha sera plus facilement arrêtée qu'un neutron dans la matière. En effet, les particules alphas sont des particules chargées, donc sensibles à l'interaction électrostatique, alors que les neutrons, électriquement neutres, ne sont sensibles qu'à la force nucléaire.

Ainsi, une cible solide de 10 micromètres d'épaisseur sera par exemple :

• épaisse pour des particules alphas de 1 MeV (la cible les arrêtera toutes complètement),

• mince pour des particules alphas de 100 MeV (les alphas traverseront alors la cible quasiment sans interagir).

• mince pour des neutrons de 1 MeV

Considérons des particules incidentes qui arrivent sur la cible et interagissent avec les noyaux et/ou atomes cible.

Une cible est dite “mince” lorsque les particules peuvent traverser la cible sans être absorbées. Le nombre de particules reste alors quasiment identique quelle que soit la profondeur de pénétration dans la cible.

On considère de plus que l'énergie de ces particules est peu modifiée par la traversée de la cible. De ce fait, la probabilité d'interaction est considérée comme identique quelle que soit la profondeur dans la cible.

Ces approximations font que le cas de la cible mince est le plus simple à traiter et, pour cette raison, nous commencerons par traiter ce cas là dans la suite de ce cours.