Université de Strasbourg

Agrégats dans les noyaux

Les transitions électromagnétiques dans l'exploration des agrégats dans les noyaux

Fellow USIAS : David Jenkins

La physique nucléaire connaît une période de renouveau grâce aux faisceaux radioactifs intenses disponibles auprès de laboratoires comme SPIRAL2, en construction à Caen, en Normandie. En parallèle de ces développements, des avancées essentielles dans les technologies des détecteurs pourraient permettre des évolutions radicales dans le domaine. Le noyau atomique est un système complexe à plusieurs corps, qui peut se composer de plusieurs centaines de protons et de neutrons. La structure du noyau et son comportement dans diverses circonstances peuvent se comprendre comme une interaction complexe entre une structure individuelle à particule unique et une structure collective dans laquelle les nucléons agissent de manière cohérente. Une autre manière de décrire le noyau est ce qu’on appelle le modèle à agrégats alpha, où les états nucléaires de certains noyaux légers sont considérés comme des constructions à partir de particules alpha plutôt que de protons et de neutrons individuels. La particule alpha n’est pas une particule fondamentale et se compose de deux protons et de deux neutrons liés entre eux. Toutefois, l'énergie de liaison est tellement forte que la particule alpha peut être considérée comme une particule fondamentale.
Les agrégats (ou clusters) dans les noyaux ont traditionnellement été explorés via l’étude des réactions nucléaires. Ce projet abordera des questions clés en lien avec les clusters alpha en utilisant une nouvelle approche basée sur la recherche de transitions électromagnétiques reliant les états cluster. Le calorimètre PARIS, disponible entre autres grâce au groupe de physique nucléaire de l’IPHC (CAN, Couches et Amas dans les Noyaux) de Strasbourg, promet de révolutionner notre capacité d’étude des transitions électromagnétiques. Ce calorimètre utilise un nouveau matériau scintillateur, le bromure de lanthane, qui a une très bonne résolution énergétique. Des expériences sont prévues à l’IPN d’Orsay ainsi qu'au laboratoire iThemba en Afrique du Sud. Ce projet, qui sera mené en étroite collaboration avec l'équipe « cluster » de l’IPHC (S. Courtin et al.) de Strasbourg, pourrait ouvrir de nouvelles voies en physique nucléaire et connaître d'importantes applications en astrophysique nucléaire, dans les recherches sur l'origine des éléments chimiques.

10-11 février 2014
Cours de l’École doctorale de physique et chimie-physique :
Interface of Nuclear Structure and Astrophysics
dans le cadre de la bourse USIAS du Dr. David Jenkins

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