A new experimental method dedicated to giant resonance studies in exotic nuclei. <br /><br />Influence of superfluidity on the neutron stars cooling. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

A new experimental method dedicated to giant resonance studies in exotic nuclei.

Influence of superfluidity on the neutron stars cooling.

Nouvelle méthode expérimentale dédiée à l'étude des modes collectifs dans les noyaux exotiques.

Influence de la superfluidité sur le temps de refroidissement d'une étoile à neutrons.

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Charlotte Monrozeau
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 846352

Résumé

Giant monopole (GMR) and quadrupole (GQR) resonances have been measured in the 56Ni using inelastic scattering of 50 A.MeV deuteron at the Grand Accélérateur National d'Ions Lourds facility. This is the first experimental observation of isoscalar collective modes in a short-lived nucleus. The secondary beam was impinged on the active target Maya filled with a pure deuterium gas. Recoiling deuterons were detected in Maya and in a wall of nine silicon detectors. The GMR and GQR are centered at 19.3(0.5) and 16.2(0.5) MeV, respectively. Corresponding angular distributions were extracted from 3 to 7 degrees in the centre of masse frame. DWBA analysis based on RPA transition densities yields the percentage of the energy weighted sum rule exhausted : 136(27) % for the GMR et 76(13) % for the GQR.

A finite temperature Hartree-Fock-Bogoliubov model was implemented to describe the 10 Wigner-Seitz cells which compose the inner crust of neutron stars and to microscopically calculate their specific heat. Calculations are performed with two contact pairing forces chosen to simulate the pairing properties of uniform neutron matter corresponding to the BCS approximation and to polarisation effects. Under the assumption of a rapid cooling of the core and an initial temperature of 100 keV in the inner crust, the cooling time of the star was estimated at 9 and 34 years, respectively.
Les résonances géantes monopolaire (GMR) et quadrupolaire (GQR) isoscalaires ont été mesurées dans le 56Ni, grâce à une expérience de diffusion inélastique de deutons de 50 A.MeV réalisée au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds. Il s'agit de la première observation de ces modes collectifs dans un noyau à courte durée de vie. Le faisceau secondaire était envoyé dans la cible active Maya remplie de deuterium gazeux pur. Les deutons de recul étaient détectés par Maya et, pour les plus énergétiques (E≥2MeV), par un mur de neuf détecteurs en silicium. La GMR et la GQR sont centrées à 19.3(0.5) MeV et 16.2(0.5) MeV. Les distributions angulaires correspondantes ont été mesurées entre 3 et 7 degrés dans le centre de masse. Une analyse DWBA utilisant des densités de transition RPA a montré que la GMR et la GQR épuisent respectivement 136(27) % et 76(13) % de la règle de somme pondérées en énergie.

Un modèle Hartree-Fock-Bogoliubov à température finie a été mis au point pour décrire les dix cellules de Wigner-Seitz composant l'écorce interne des étoiles à neutrons et calculer microscopiquement leur chaleur spécifique. Les calculs ont été réalisés en utilisant deux forces d'appariement de contact : une force reproduisant les propriétés d'appariement obtenues dans l'approximation BCS et une force simulant les effets d'écrantage du milieu. En faisant l'hypothèse d'un scénario de refroidissement rapide du cœur et une température initiale de 100 keV dans l'écorce, le temps de refroidissement de l'étoile a été estimé à 9 et 34 ans respectivement.
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Dates et versions

tel-00221226 , version 1 (28-01-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00221226 , version 1

Citer

Charlotte Monrozeau. Nouvelle méthode expérimentale dédiée à l'étude des modes collectifs dans les noyaux exotiques.

Influence de la superfluidité sur le temps de refroidissement d'une étoile à neutrons.. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université Paris Sud - Paris XI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00221226⟩

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