Mesures de masses d'isotropes de strontium et rubidium riches en neutrons dans la région A ≈ 100 et développement d'une source d'ions à ionisation electrospray

Mass measurements of neutron-rich strontium and rubidium isotopes in the A ≈ 100 and development of an electrospray ionization ion source

• Auteur / Autrice : Antoine De roubin
• Direction : Bertram Blank, Klaus Blaum
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique, plasma, nucléaire
• Date : Soutenance le 22/12/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : : Université Bordeaux-I (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études nucléaires Bordeaux Gradignan
• Jury : Président / Présidente : Igor Tsekhanovich
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Regan, Michael Block, Pauline Ascher
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Regan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neutrons -- Mesure

Faisceaux d'ions radioactifs

Mots clés libres

Structure nucléaire

Mesures de masses

Déformation nucléaire

Calculs HFB

Faisceaux d’ions radioactifs

100-102(exposants)Sr

100-102(exposants)Rb

Nuclear structure

Mass measurements

Nuclear deformation

HFB calculations

Radioactive ion beams

100-102(exposants)Sr

100-102(exposants)Rb

Résumé

Une extension de la surface de masses atomiques dans la région A ≈ 100 est présentée par l’intermédiaire des mesures de masse des isotopes 100-102Sr et 100-102Rb. Les mesures ont été effectuées avec le spectromètre de masse ISOLTRAP constitué de différents pièges à ions. Les premières mesures directes des masses des 100-102Sr et du 100-102Rb sont rapportées ici. Ces mesures confirment la continuité de la région de déformation nucléaire avec l’augmentation du nombre de neutrons jusqu’à N = 65.De sorte à interpréter la déformation dans la chaine isotopique du strontium et à déterminer si une déformation peut apparaitre pour des isotopes de krypton plus lourds, une comparaison est faite entre les données expérimentales et des résultats de calculs théoriques disponibles dans la littérature. Pour compléter ces comparaisons, des calculs Hartree-Fock-Bogoliubov pour des isotopes pairs et impairs sont aussi présentés, illustrant la compétition entre formes nucléaires dans la région.Le développement d’une source d’ions à ionisation par électro nébuliseur est présenté. Cette source peut produire un large panel de masses isobariques destinées à la calibration. La première mise en service de la source est présentée, incluant les résultats des premiers balayages en masse détectés derrière le spectromètre de masse quadripolaire. Une résolution de quelques unités de masses atomiques a été atteinte.

An extension of the atomic mass surface in the region A ≈ 100 is performed via massmeasurements of the 100-102Sr and 100-102Rb isotopes with the ion-trap mass spectrometer ISOLTRAPat CERN-ISOLDE. The first direct mass measurements of 102Sr and 101;102Rb are reported here. Thesemeasurements confirm the continuation of the region of nuclear deformation with the increase of neutronnumber, at least as far as N = 65.In order to interpret the deformation in the strontium isotopic chain and to determine whether an onsetof deformation is present in heavier krypton isotopes, a comparison is made between experimentalvalues and theoretical calculations available in the literature. To complete this comparison, Hartree-Fock-Bogoliubov calculations for even and odd isotopes are also presented, illustrating the competitionof nuclear shapes in the region.The development of an electrospray ionization ion source is presented. This source can delivera large range of isobaric masses for calibration purposes. The early commissioning of the sourceis discussed, including the results from the first mass scans detected behind the quadrupole massspectrometer. A resolution of a few atomic mass units is reached.