Thèse Année : 2000

Investigation of the structure of neutron-rich nuclei using new probes

Etude de la structure de noyaux riches en neutrons à l'aide de nouvelles sondes

E. Sauvan

Résumé

The aim of this work is the investigation of the structure of light neutron-rich nuclei using different experimental and theoretical probes.

In the first instance, a complete study of one neutron removal reactions on 1215B, 1418C, 1721N, 1923O and 2225F including the measurement of momentum distributions and cross-sections on C and Ta targets, is presented.
Extended Glauber and Coulomb dissociation models coupled to large scale shell model calculations together with a new model based on the sudden approximation to calculate transverse distributions have been developed. The results of these calculations are in very good agreement with the data. Consequently spin-parity assignements have been proposed for 15B, 17C, 1921N, 21,23O et 2325F and conclusions reached regarding the use of such reactions as a spectroscopic tool.

The alpha particle momentum distributions and cross-section for the breakup of 6He on a proton target have also been measured. The results agree with theoretical predictions indicating the sensitivity of the momentum distribution to the 6He continuum structure.

An experiment to observe proton radiative capture on 6He at 40 MeV/nucleon has also been undertaken for the first time. The capture on 6He resulting in the formation of 7Li has been observed with a cross-section of 35 ± 2 μb and the photon angular distribution measured. Triple (6Li, 30 and 3.5 MeV photons) and double (4He, 27 MeV photons) coincidences have also been observed. Such observations may be interpreted as proton capture the three body subsystems of 6He of 5He and 4He or as capture on 6He to form resonances in 7Li. The observation of a small number of coincidences between deuterons and 22~MeV photons together with other experimental indications favour the first hypothesis.
Le cadre de ce travail est l'étude de la structure de noyaux légers riches en neutrons par différentes méthodes expérimentales et théoriques.

Nous présentons tout d'abord une étude complète des réactions de perte d'un neutron effectuée sur les noyaux de 1215B, 1418C, 1721N, 1923O et 2225F avec la mesure des distributions en moment parallèle et transverse et des sections efficaces sur cibles de C et de Ta.
Un modèle de type Glauber et de dissociation coulombienne, couplé à des calculs de modèle en couches, ainsi q'un nouveau modèle utilisant l'approximation soudaine pour le calcul des distributions transverses, ont été développés.
Les résultats de ces calculs sont en très bon accord avec les données, ce qui nous a permis de proposer des spins-parités pour les noyaux de 15B, 17C, 1921N, 21,23O et 2325F et de conclure quant à l'emploi de telles réactions comme outil spectroscopique.

Les distributions en moment des alphas et la section efficace suivant la dissociation de l'6He sur une cible de proton ont été mesurées. Les observations concordent avec des prédictions théoriques montrant la sensibilité de ces distributions à la structure du continuum de l'6He.

Enfin, pour le première fois, nous avons réalisé une expérience de capture radiative d'un proton sur l'6He à 40 MeV/nucléon. La capture sur l'6He avec formation du 7Li a été observée avec une section efficace de 35 ± 2 μb et la distribution angulaire des photons mesurée. Des coïncidences triples (6Li, photons de 30 MeV et de 3.5 MeV) et doubles (4He, photons de 27 MeV) ont aussi été observés. Elles peuvent être interprétées comme des captures du proton sur des sous-systèmes de l'6He (5He et 4He), ou comme des captures sur l'6He avec formation de résonances du 7Li. De faibles indications expérimentales ainsi que l'observation d'un petit nombre de coïncidences deutons et photons de 22 MeV vont dans le sens de la première hypothèse.
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Dates et versions

tel-00262097 , version 1 (10-03-2008)

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  • HAL Id : tel-00262097 , version 1

Citer

E. Sauvan. Etude de la structure de noyaux riches en neutrons à l'aide de nouvelles sondes. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Caen, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00262097⟩
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