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Thèse Année : 2015

Study of Compression Modes in 56 Ni using an Active Target

Etude des modes de compression dans le 56Ni, à l'aide d'une cible active

Résumé

The Isoscalar Giant Monopole Resonance and the Isoscalar Giant Dipole Resonance are important in studying the nuclear incompressibility in finite nuclei. Nuclear incompressibility is a key input to the equation of state of nuclear matter which is in turn useful in understanding some astrophysical phenomena such as masses of neutron stars and supernovae explosions. Because Nickel-56 is unstable, we performed the experiment in inverse kinematics. However, performing experiments with exotic beams is still a challenge, as beams of exotic nuclei have relatively low intensities. Hence, to get a reasonable yield, a thick target is needed. This, however, degrades the energy resolution and very low-energy particles will not come out of the target. A good alternative is to use an active target, such as MAYA at GANIL, in which the target can itself be used for detection and its thickness can be increased without a severe loss of energy resolution. Due to low-detection threshold in MAYA, detection of very low-energy particles is also possible. Inelastic scattering of the secondary Nickel-56 beam at an energy of 50 MeV/u with helium gas occurs within the detector volume. The nucleus of helium atom (also known as alpha particle) has spin and isospin both equal to zero. Therefore, it is an ideal probe to excite isoscalar resonances. The tracks of the low-energy recoil alpha particles have been measured, yielding their scattering angles, ranges and energies which then lead to the excitation energy of Nickel-56. In this thesis, results obtained from this analysis are shown.
Les résonances géantes isoscalaires monopolaires et dipolaires sont importantes pour l'étude de l'incompressibilité nucléaire dans les noyaux finis. L'incompressibilité nucléaire est un élément clé de l'équation d'état de la matière nucléaire, à son tour utile pour comprendre certains phénomènes astrophysiques tels que les masses des étoiles à neutrons et les explosions de supernovae. Parce le Nickel-56 est instable, nous avons effectué l'expérience en cinématique inverse. Toutefois, la réalisation d'expériences avec des faisceaux exotiques est toujours un défi, car les faisceaux de noyaux exotiques sont de faibles intensités. Par conséquent, pour obtenir un rendement raisonnable, une cible épaisse est nécessaire. Ceci, cependant, dégrade la résolution de l'énergie, et les particules de très faible énergie ne sortiraient pas de la cible. Une solution consiste à utiliser une cible active, comme MAYA au GANIL, dans lequel la cible elle-même peut être utilisée pour la détection et son épaisseur peut être ajustée sans une perte sévère de la résolution en énergie. En raison du faible seuil de détection de MAYA, la détection de particules de très faible énergie est également possible. La diffusion inélastique du faisceau secondaire du nickel-56 à une énergie de 50 MeV/n avec de l'hélium gazeux se produit dans le volume de détection. Le noyau d'atome d'hélium dont le spin et l'isospin sont tous deux égaux à zéro est une sonde idéale pour exciter des résonances isoscalaires. Les traces des particules alpha de recul, de basse énergie, ont été mesurées. A partir de leurs angles de diffusion, l'énergie d'excitation du Nickel-56 a pu être reconstruite. Dans cette thèse, les résultats obtenus à partir de cette analyse sont présentés.
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Dates et versions

tel-01253585 , version 1 (11-01-2016)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01253585 , version 1

Citer

Bagchi Soumya. Study of Compression Modes in 56 Ni using an Active Target. Nuclear Experiment [nucl-ex]. University of Groningen; Helmholtzzentrum fur Schwerionenforschung GmbH (GSI), 2015. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01253585⟩
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