Étude des états particule-trou dans les noyaux de la région du ⁷⁸Ni avec le spectromètre ν-Ball
Auteur / Autrice : | Damien Thisse |
Direction : | Matthieu Lebois, Jonathan Wilson |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Structure et réactions nucléaires |
Date : | Soutenance le 20/09/2021 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Particules, hadrons, énergie et noyau : instrumentation, imagerie, cosmos et simulation (Orsay, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de physique des deux infinis Irène Joliot-Curie (2020-....) |
référent : Faculté des sciences d'Orsay | |
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Physique (2020-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Elias Khan |
Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Clément, Olivier Stézowski, Michelagnoli Caterina, Stéphane Grévy | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuel Clément, Olivier Stézowski |
Mots clés
Résumé
Dans le cadre du modèle en couche, l’évolution des états de particules individuelles avec le rapport N/Z est un phénomène désormais bien établi. De nouveaux nombres magiques peuvent apparaître et d’autres disparaître localement. La question de la persistance des fermetures de couches loin de la stabilité présente un intérêt majeur pour la compréhension de l’interaction nucléaire et de la structure qui en découle. Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’évolution du gap N=50 à l’approche du noyau de ⁷⁸Ni. Bien que des observations expérimentales récentes semblent indiquer le statut doublement magique de ce noyau, l’évolution de la taille du gap N=50, qui semble se stabiliser pour Z < 32, soulève encore des questions. L’étude de cette évolution peut se faire en étudiant les états issus de la promotion d’un neutron entre les états simples particules délimitant le gap, de l’état g9/2 à l’état d5/2. La configuration particule-trou résultante est à l’origine d’un multiplet de 6 états, de 2⁺ à 7⁺. Le suivi systématique des états de plus hauts spins, supposés dominés par cette configuration, peut être relié à l’évolution du gap N=50. De 2017 à 2018 s’est tenue à l’installation ALTO d’Orsay une grande campagne expérimentale utilisant le spectromètre γ hybride ν-Ball. La spectroscopie de réactions induites par neutrons rapides a été réalisée grâce au couplage avec la source de neutrons LICORNE. Cinq semaines ont été consacrées à des expériences de fission sur des cibles de ²³⁸U et, pour la première fois, de ²³²Th. Les fragments de fission produits ont pu être étudiés par spectroscopie γ en reconstruisant les coïncidences doubles ou triples entre les rayonnements émis au cours de leur désexcitation. Les schémas de niveaux de nombreux noyaux produits par ces mécanismes, notamment dans la région du ⁷⁸Ni, ont été reconstruits. Grâce à cette étude, il a été possible de placer deux nouvelles transitions et un nouvel état dans le schéma de niveaux du ⁸²Ge. L’énergie de ce nouvel état, supposé 7⁺, mesuré à 3947,9 keV a permis de confirmer la tendance de l’évolution du gap N=50. De plus l’attribution des spin-parités 5⁺ et 6⁺ pour les deux états à 2933,2 et 3227,6 keV est renforcée par la mesure d’une nouvelle transition reliant ces deux états, à 294,1 keV. Enfin, pour interpréter les évolutions des états de particules individuelles déduites de ces mesures expérimentales, l’utilisation d’un modèle de champ moyen relativiste est proposée : la brisure de la symétrie de pseudo-spin.