Étude expérimentale et théorique de la structure nucléaire des isotopes de sélénium riches en neutrons.

Experimental and theoretical study of the nuclear structure of the neutron-rich selenium isotopes.

• Auteur / Autrice : Yvan Gratchev
• Direction : Gabriela Thiamová, Gary Simpson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie
• Date : Soutenance le 13/11/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (Grenoble ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Éric Liatard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilbert Duchêne, François De Oliveira Santos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Verney, Alain Astier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isotopes

Spectroscopie nucléaire

Fission nucléaire

Mots clés libres

L'effet de collectivité

Triaxialité

Coexistence de formes

Exill

Spectroscopie nucléaire

88Se

Shape coexistence

Triaxiality

Exill

Collectivity

Nuclear spectroscopy

88Se

Résumé

Le présent manuscrit de thèse regroupe les études par spectroscopie γ des noyaux 84−88Se produits par une réaction de fission induite par neutrons thermiques, sur une cible de 235U. Cette expérience a été réalisée à l’Institut Laue-Langevin à Grenoble après du multi-détecteurs EXILL. Les données brutes recueillies par EXILL ont été traitées et analysées afin de déterminer la structure des noyaux étudiés. Grâce à cette étude spectroscopique détaillée, un premier schéma de niveaux a été établi pour la première fois au 88Se et de nouveaux états excités ont été assignées à d’autre isotopes de sélénium (84-87Se). De plus, l’analyse de la corrélations angulaires a été faite pour confirmer l’assignation de spins des premières états excités. Des calculs théoriques utilisant le modèle en couches (SM), le modèle collectif algébrique (ACM) et le modèle quasiparticule plus phonon (QPM), ont été effectués pour interpréter la structure nucléaire et la forme du noyau d’intérêt 88Se. Selon ces modèles, le noyau 88Se est γ-instable et peut être interprété comme un noyau transitoire et sa structure nucléaire du 88Se a été bien reproduite par le modèle en couches et le modèle ACM. Les calculs du modèle QPM indiquent que le degré de collectivité de l’état 22+ du 88Se est faible parce que une composante neutronique reste dominante dans la structure de la bande γ.

The present thesis manuscript includes the nuclear spectroscopy studies of 84−88Se. A more favourable fission reaction for their study is 235U(nth, f). The measurement was performed at the PF1B cold-neutron beam facility of the Institut Laue-Langevin (ILL), Grenoble. The fission reaction has been used in conjunction with the EXILL Ge array to study excited states in the neutron-rich Se nuclei. Thanks to this spectroscopic study, a first level scheme of 88Se was established and new excited states were assigned to other selenium isotopes. Furthermore, the angular correlation studies were carried out to confirm the spin assignment of the first excited states in the 84-88Se nuclei. The theoretical calculations using the shell model (SM), the algebraic collective model (ACM) and the quasiparticle plus phonon model (QPM) were performed in order to interpret the nuclear structure and the shape of the nucleus of interest 88Se. According to these models, the nucleus 88Se is γ-unstable and can be interpreted as a transitional nucleus. The shell-model calculations using a 78Ni core and the ACM calculations reproduce the decay scheme of 88Se well. The QPM calculations show that the collectivity of second state 2+2 of 88Se is weak and that this state contains a strong quasiparticle component.