Les forces nucléaires aux extrêmes

Nuclear forces at the extremes

• Auteur / Autrice : Aldric Revel
• Direction : Olivier Sorlin, Miguel Marqués
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 27/09/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Grand accélérateur national d'ions lourds (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Francesca Gulminelli
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Sorlin, Miguel Marqués, Jérôme Giovinazzo, Sandrine Courtin, Alexandre Obertelli, Elias Khan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Giovinazzo, Sandrine Courtin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interactions neutron-proton

Simulation par ordinateur

Analyse des données

Isotopes radioactifs

Corrélations d'appariement (physique nucléaire)

Réactions directes (physique nucléaire)

Spectroscopie nucléaire

Structure nucléaire

Physique nucléaire

Mots clés libres

Appariement de nucléons

Nuclear physics

Nuclear structure

Nuclear spectroscopy

Direct reactions

Nucleon pairing

Radioactive isotopes

Data analysis

Computer simulations

Résumé

L’émission de paires de neutrons par les noyaux riches en neutrons 18C et 20O (isotones N = 12) est étudié par réactions de knock-out d’un nucléon des faisceaux secondaires 19N et 21O, peuplant ainsi des états non liés jusqu’à 15 MeV au-dessus de leur seuil d’émission deux neutrons. L’analyse des corrélations des triples coïncidences fragment+n+n montre que la décroissance 19N(−1p)→18C → 16C+n+n est clairement dominée par l’émission directe de paires. Les corrélations n-n, les plus grandes jamais observées, suggèrent la prédominance d’un coeur de 14C entouré de quatre neutrons arrangés en paires très corrélées. De plus, une importante compétition du mode de décroissance séquentiel est observée dans la décroissance 21O(−1n) → 20O → 18O+n+n, interprétée par la déformation causée par le knock-out d’un neutron très lié ayant pour effet de casser le cœur de 16O et ainsi de réduire le nombre de paires.De plus, les états non liés du 26F et 28F sont étudiés. Les deux systèmes étant peuplés par knock-out d’un nucléon du 27F dans le cas du 26F et du 29Ne ou du 29F pour 28F. Cinq états ont été observés pour 26F avec en particulier l’état de plus basse énergie (0.39 MeV) identifié comme l’état 3+ résultant du couplage d5/2 ⊗ d3/2 . Pour 28F, cinq états ont aussi été observés et l’état fondamental (200 keV) a été identifié comme étant de parité négative, plaçant ainsi 28F dans l’îlot d’inversion.

The emission of neutron pairs from the neutron-rich N = 12 isotones 18C and 20O has been studied by high-energy nucleon knockout from 19N and 21O secondary beams, populating unbound states of the two isotones up to 15 MeV above their two-neutron emission thresholds. The analysis of triple fragment-n-n correlations shows that the decay 19N(−1p) → 18C → 16C+n+n is clearly dominated by direct pair emission. The two-neutron correlation strength, the largest ever observed, suggests the predominance of a 14C core surrounded by four neutrons arranged in strongly correlated pairs. On the other hand, a significant competition of a sequential branch is found in the decay 21O(−1n) → 20O → 18O+n+n, attributed to its formation through the knockout of a deeply-bound neutron that breaks the 16O core and reduces the number of pairs.Moreover, unbound states in 26F and 28F have been studied. The two systems were probed using single-nucleon knockout reaction from secondary beams of 27F respectively in the case of 26F, and 29Ne and 29F for 28F. Five possible states have been identified in 26F, with in particular the lowest energy one (0.39 MeV) being identified as the 3+ state resulting from the d5/2 ⊗ d3/2 coupling. In the case of 28F, five unbound state have also been observed and in particular its ground state (200 keV) has been identified as a negative parity state, meaning that 28F is located inside the island of inversion.