Structure des noyaux de gallium, de germanium et d'arsenic riches en neutrons autour de N=50 et Développement d'une source d'ionisation laser à ALTO
Résumé
In this work of thesis, we study β decays of gallium's nucleus around N=50 and prepare a laser ionization source at ALTO. The region of rich-neutrons nucleus around N=50 is still to study. The knowledge of those nucleus is thick and does not allow to close the discussions about those nucleus. So 79,80,82,83,84,85Ga have been produced at ALTO. A electron-beam (50MeV and 10µA) from a linear accelerator has been send to a target of uranium carbide worn 2000°C. In target, electrons emit bremsstrahlung radiations wich induce the fission of uranium nucleus. The fission-products spread up to surface ionization source wich is at exit of taget to ionize gallium nuclei and produce pure beams of gallium. This system allow us to study β- and β- -n decays of 79,80,82,83,84,85Ga. During this thesis, lasers have been installed and optimized to ionize selectively atoms of copper produced at ALTO. After the optimisation, a test of ionization of stable-copper has been perfomed. This test showed that the laser system ionize copper but the setup has not allowed to mesure the ionization efficiency : the lasers were not stable in position. The data analysis of experiment of β decays of 79,80,82,83,84,85Ga produced new results on decays of 80Ga, 84Ga and 84Ge. The data analysis confirmed the existence of an isomeric state of 80Ga and allowed to measure two different life-time for 80Ga. Furthermore, the analysis gave new indications on the states of 84As. Finally, the comparison between experimental results and theorical calculations confirmed the assignment of spin-parity of the first states 2+ and 4+ but also the triaxial character of 84Ge proposed by Lebois et al.. The second state 2+ of this isotope was also identified. For the states of 84As, the assignment of spins and parities of four states was proposed.
Dans ce travail de thèse, nous étudié les décroissances β des noyaux de gallium autour de N=50 et préparé une source d'ionisation laser à ALTO. L'étude de la région des noyaux riches en neutrons autour de N=50 est encore à approfondir. Les connaissances des noyaux de cette région sont clairsemées ce qui ne permet pas de clore les différents débats dont ils sont sujets. Nous avons donc produit 79,80,82,83,84,85Ga à ALTO. Pour cela, un faisceau d'électrons (50MeV et 10µA) de l'accélérateur linéaire a été envoyé sur une cible de carbure d'uranium portée à 2000°C. Les électrons y émettent un rayonnement de freinage qui entraine la fission des noyaux d'uranium. Les produits de fission diffusent jusqu'à une source d'ionisation de surface qui a été installé en sortie de cible pour ioniser les atomes de gallium et produire des faisceaux purs de gallium. Ce système a permis d'étudier les décroissance β- et β--n des isotopes 79,80,82,83,84,85Ga. Au cours de ces années de thèse, des lasers ont été installés et optimisés pour ioniser sélectivement les atomes de cuivre produits à ALTO. Cette préparation a permis de tester l'ionisation du cuivre stable. Ce test a montré que le système permettait l'ionisation du cuivre mais que dans sa configuration de test l'efficacité de cette source d'ionisation n'a pas pu être mesuré : les faisceaux lasers ne sont pas assez stable en position. L'analyse des données de l'expérience de décroissance β de 79,80,82,83,84,85Ga a produit de nouveaux résultats sur les décroissances de 80Ga, 84Ga et 84Ge. L'étude des données a confirmé l'existence d'un état isomèrique de 80Ga et a permis de mesurer deux durées de vie différentes pour 80Ga. De plus, l'analyse a apporté de nouvelles indications sur les états de 84As. Enfin la comparaison des résultats expérimentaux avec des calculs théoriques, a confirmé l'assignation de spin-parité des premiers états 2+ et 4+ mais aussi du caractère triaxial de 84Ge proposés par Lebois et al. Le deuxième état 2+ de cet isotope a aussi été identifié. Pour les états de 84As, l'assignation des spins et des parités de quatre états a été proposée.