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CSNSM - UMR8609
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Axes de recherche

Spectroscopie de fragments de fission

1- Études "sur faisceau" par fusion-fission

La fission est un des rares mécanismes permettant de peupler des isotopes riches en neutrons jusqu'à des spins relativement élevés (de l'ordre de 20 hbar). Depuis une dizaine d'années dorénavant notre groupe effectue l'étude d'isotopes riches en neutrons produits comme fragments de fissions induites par ions lourds. Afin de préserver la richesse en neutrons des fragments de fission, ces réactions de fusion-fission sont réalisées à des énergies voisines de la barrière Coulombienne.
Lors d'une même expérience plus d'une centaine de noyaux sont produits. L'utilisation d'une cible épaisse permet de s'affranchir de l'effet Doppler des fragments qui sont émis isotropiquement dans l'espace et avec une vitesse de plusieurs pourcents de la vitesse de la lumière. Aussi la grande sensibilité et le haut pouvoir de résolution d'un multidétecteur gamma (tel qu'EUROBALL) sont nécessaires pour une étude fine des états à hauts spins de ces noyaux exotiques.
L'analyse des données est basée sur le fait que les transitions gamma des deux fragments complémentaires sont détectées en coïncidence. L'assignation de transitions à tel ou tel isotope, même complètement inconnu à hauts spins, peut être ainsi faite presque sans ambiguité grâce à la connaissance d'au moins une transition de son fragment complémentaire. Enfin, une identification "ultime" est permise par l'analyse croisée de plusieurs ensembles de données provenant de plusieurs couples cible/projectile : en modifiant le système fissionnant on change les fragments de fission complémentaires, ce qui permet de garantir ou de rejeter avec une quasi-certitude l'attribution des transitions gamma au bon isotope.
 
Des informations plus détaillées, ainsi que nos principaux résultats physiques sont consultables via nos articles publiés dans des revues scientifiques et nos contributions aux derniers rapports d'activité du CSNSM.

2- Études par décroissance avec ALTO

Très prochainement, ALTO (Accélérateur Linéaire auprès du Tandem d'Orsay), qui a délivré son premier faisceau d'électron en décembre 2005, entrera en exploitation. La photofission de l'uranium, induite par gamma de Bremsstrahlung, offrira l'opportunité d'effectuer la spectroscopie de toute une variété d'isotopes riches en neutrons extraits de la cible et séparés isobariquement. Un dispositif de détection composé en particulier de plusieurs clovers Ge sera dédié aux mesures de décroissance.
Nous sommes signataires de trois demandes d'expériences qui ont été acceptées par le PAC Tandem d'Orsay et seront réalisées dès qu'ALTO fonctionnera à pleine intensité. Parmi celles-ci, nous sommes porte-parole d'une expérience sur la décroissance de 86Se et 87Se. Ces études se situent dans la continuité de nos recherches sur la caractérisation du gap sphérique N=50, spécialement son évolution vers un large excès de neutrons par rapport aux protons.
 

Mesure de courtes durées de vie d’états nucléaires avec des scintillateurs LaBr3

En cours...
 

Test des interactions nucléaires

Nos mesures nous permettent d'extraire des informations sur les formes que prend un noyau dans un mode d'excitation, la succession des états individuels des protons et neutrons au voisinage du niveau de Fermi, l'appariement dans des noyaux exotiques, riches en neutrons. Ces données fournissent de nouveaux et sévères tests des interactions effectives utilisées dans les calculs théoriques, même du second ordre, car loin des noyaux stables pour lesquels elles avaient été paramétrisées. Nous collaborons avec des théoriciens du CEA/DAM à Bruyères-le-Châtel, IReS à Strasbourg.
 

Variation de la zone de production par fusion-fission

Une de nos études concerne les taux de production des noyaux comme sonde du mécanisme de réaction, le rôle qu'y joue l'appariement (la tendance qu'ont les nucléons à se mouvoir par paires dans le noyau), la persistance des effets de couches lors de la fission, qui pourraient favoriser la production de certains noyaux.