Bremsstrahlung thermique comme sonde de la multifragmentation nucleaire dans les collisions noyau-noyau aux energies de fermi

par David d' Enterria

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Schutz.

Soutenue en 2000

à Caen .

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  • Résumé

    Cette these aborde l'etude de la matiere nucleaire a des temperatures et des densites moderees, telle qu'elle est produite dans des collisions noyau-noyau a des energies incidentes voisines de l'energie de fermi. La dynamique des reactions et l'etat thermodynamique des systemes nucleaires, chauffes et comprimes a des valeurs ou l'on s'attend a observer la transition liquide-gaz de la matiere nucleaire, sont etudies en utilisant les photons durs (eg>30 mev) comme sonde experimentale. Ces photons durs sont emis lors des collisions elementaires de bremsstrahlung (rayonnement de freinage) entre protons et neutrons (pn) dans la zone participante. Pour la premiere fois, une telle etude a ete realisee de facon systematique lors d'une meme mesure, en considerant quatre systemes differents (36ar + 197au, 107ag, 58ni, 12c a 60a mev), et en analysant des modes de production exclusifs et inclusifs. Cette approche a ete rendue possible en exploitant la combinaison unique d'un spectrometre de photons, taps, et deux multidetectors de particules-charges, le dwarf-ball et le forward-wall, offrant une couverture de l'angle solide voisine de 4pi. Nous confirmons l'origine dominante des photons comme etant due aux collisions pn de bremsstrahlung de premier-chance (hors equilibre). Nous etablissons de facon definitive l'existence d'une emission thermique de photons en reactions semi-centrales et centrales noyau-noyau impliquant des cibles lourdes et attribuons son origine au bremsstrahlung emis dans les collisions pn de deuxieme-chance. Nous exploitons cette observation i) pour demontrer que la matiere nucleaire atteint un equilibre thermique lors de la reaction, ii) pour valider un nouveau thermometre base sur des photons du rayonnement de freinage, iii) pour deduire les proprietes thermodynamiques de la matiere nucleaire chaude (en particulier, pour etablir la courbe calorique) et iv) pour evaluer les echelles de temps du processus de fragmentation. Additionnellement, des simulations microscopiques detaillees des quatre reactions considerees, ont ete effectuees avec deux modeles de transport differents bases sur l'equation de transport de boltzmann (buu) et sur la dynamique moleculaire (qmd), afin d'identifier dans l'espace et le temps les sources des photons de bremsstrahlung et determiner leur degre de thermalization au moment d'emission des photons.


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Informations

  • Détails : 316 p.
  • Annexes : 371 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
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