Périple éxotique dans les noyaux ( PDF

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Périple éxotique dans les noyaux ( PDF
Mouna Bouhelal, Tatjana Faul, Dorothée Lebhertz, Julien Piot, Karolina Szczechowska
Journée des doctorants 2008
CAN
Quelle est notre échelle ?
Journée des doctorants 2008
CAN
Quelle est notre échelle ?
Le noyau peut être décrit comme une
somme de p & n en interaction
Æ un objet «simple» ?
Journée des doctorants 2008
Noyau
CAN
L’étude du noyau c’est quoi ?
Comprendre (et donc prédire) pourquoi et comment A nucléons
(Z protons et N neutrons) vont survivre ensemble pour former
un noyau et quelles seront les propriétés résultantes d'un tel
système
Théoriciens
2 questions fondamentales :
• Quelle force?
• Conduit à quelles structures?
Expérimentateurs
Journée des doctorants 2008
CAN
Carte des noyaux
Nombre de proton Z
N=Z
Nombre de neutron N
Journée des doctorants 2008
• 291 noyaux stables
• 2000 noyaux « artificiels »
• 5000 to 7000 noyaux
exotiques liés prédits
CAN
A basse énergie et proche de la vallée de stabilité :
• Forme des noyaux: sphériques, oblates, prolates
•Densité des nucléons
•Sur-stabilité et nombres magiques : 2, 8, 20, 28, 50..
•Masse et énergie de liaison
Mais lorsque l’on s’ éloigne de ces conditions … ?
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CAN
Mesure de masse… et extrapolations !!!
• La seule possibilité de tester la validité des différentes théories est
d'étudier le noyau dans des conditions extrêmes
Journée des doctorants 2008
CAN
L’exotisme dans les noyaux
9 Noyaux exotiques
9 Structures exotiques
Z
Si je
chauffais
mon
noyau?
Spectroscopie des VHE et
dynamique autour des SHE
noyaux riches en
208Pb
Etats
tétraédriques
protons
Si j’ajoutais
des nucléons?
132Sn
Etats moléculaires
noyaux riches en neutrons
Structure des noyaux riches
78Ni
en neutrons autour de N=50
Nucléons
Si j’ajoutais
des neutrons?
N
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CAN
Equipe CAN
Couches et Amas dans les Noyaux
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CAN
Journée des doctorants 2008
CAN
Recherche de cluster 12C-12C dans le 24Mg
et 12C-16O dans le 28Si
Temperature
12
24Mg:
soupe de 12
protons et 12 neutrons
Capture radiative
C-12C
Cluster
+
+
24Mg,28Si
Super déformé
Directe
24Mg,28Si
Hyper déformé
Cascade
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D.A. Hutcheon et al., NIM A 498, 190
(2003).
Lien entre bande clusters ?
2ème étage
CAN
TETRANUC explores the high-rank nuclear symmetries
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CAN
TETRANUC explores the high-rank nuclear symmetries
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CAN
Etats intrus des noyaux de la couche s-d
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CAN
Etats intrus des noyaux de la couche s-d
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CAN
Structure des noyaux riches en neutrons autour de N=50
E (MeV)
50
50
Nouvel objectif Î N=50!
40
20C
1g 9/2
40
2p 1/2
2p 3/2
28
78NiÎ
28
1f 5/2
28
68Ni
ν dans g9/2
32
42
14, Mg, SiÎ
78Ni
?
132Sn, 208PbÎ
magiques
1f 7/2
π
ν
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perte magicité
CAN
Structure des noyaux riches en neutrons autour de N=50
82Se
@ 515 MeV + 238U et θgr=64°
TANDEM+ALPI
Charge :12+
Intensité : 45nAe
Angle solide = 80msr
ΔA/A=1/300 (via TOF)
ΔZ/Z=1/60
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PRISMA
CAN
FIS
SIO
N
Structure des noyaux riches en neutrons autour de N=50
238U
≈ 1 mg/cm²
faisceau
(Z=34)
-2p
Z=32
+2n
Z=30
Nombre de neutrons
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CAN
Structure des noyaux riches en neutrons autour de N=50
Ge
Zn
Jusqu’à Z=30 Î Résistance du gap N=50
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CAN
Sur la route de l’îlot de stabilité, ou la spectroscopie
gamma des noyaux transfermium
These FT
Incertitude sur la
position en neutrons et
protons des prochains
noyaux stables.
Mesures par
spectroscopie γ et α.
Etude du Rutherfordium
256 et 258.
Encadré par : B. Gall & O. Dorvaux
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Remonter aux noyaux
super lourds par les
cascades de décroissance
α.
CAN
R&D et études futures …
But : Etude des noyaux exotiques et de processus rares
Besoins :
• Faisceaux les plus intenses possibles
• les plus exotiques possibles
Projet Spiral2 au Ganil à Caen (2011)
ra
te
ur
Cible fixe
+
Ionisation
Sé
pa
Accélération
du faisceau
primaire
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Accélération
du faisceau
secondaire
exotique
Aire
expérimentale
CAN
l’IPHC dans le projet Spiral2:
GANIL existant
Lignes de transport 1+
Calorimètre γ PARIS
AGATA
Neutromania
Banc de Test Intermédiaire
(BTI)
Plan focal spectromètre S3
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CAN