Etude de systemes tres lourds observes avec indra : premiere mise en evidence d'un effet de volume dans le processus de multifragmentation nucleaire

Study of very heavy systems observed with indra : first evidence of bulk effects in the nuclear multifragmentation process

• Auteur / Autrice : JOHN DAVID FRANKLAND
• Direction : Bernard Borderie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Nous presentons une etude des collisions gd+u a 36 amev mesurees avec le multidetecteur indra qui permet une detection quasi-complete (superieure a 80%) de tous les produits des reactions. Nous mettons en evidence des evenements correspondant a la multifragmentation d'un systeme unique compose de la majorite des nucleons, pour une section efficace mesuree de 2. 6 mbarn, en isolant des reactions pour lesquelles les fragments emis ont perdu toute memoire de la voie d'entree. Ces reactions ne correspondent ni aux collisions les plus centrales ni aux evenements les plus isotropes (dans l'espace des impulsions des fragments), et ne peuvent pas donc etre isolees correctement des collisions binaires profondement inelastiques dominantes a partir de ces criteres. Une premiere comparaison des donnees selectionnees avec un code statistique indiquent l'origine des fragments dans un systeme dilue a topologie compacte, avec une energie d'expansion auto-similaire de 1 a 1. 5 amev. La comparaison avec des evenements du meme type observes dans les collisions xe+sn a 32 amev revele une loi d'echelle pour la multifragmentation de systemes de masses differentes a la meme energie d'excitation par nucleon : les distributions en z des fragments sont identiques tandis que leurs multiplicites augmentent en proportion de la masse du systeme en multifragmentation. Cette observation est interpretee comme un signal experimental que cette multifragmentation trouve son origine dans une instabilite de volume de la matiere nucleaire a basse densite (instabilite spinodale). Un calcul microscopique semi-classique complet des deux reactions comprenant la formation et la multifragmentation par decomposition spinodale de systemes tres lourds a basse densite reproduit tres bien non seulement les multiplicites et les distributions en z experimentales des fragments mais aussi leurs energies cinetiques moyennes, ainsi que la distribution en taille des plus gros fragments.