Décroissance Gamow-Teller et déformation nucléaire : Mise en œuvre d'un nouveau spectromètre à absorption totale, étude d'isotopes N-Z de kripton et strontium

par Eric Poirier

Thèse de doctorat en Physique nucléaire

Sous la direction de Philippe Dessagne.

Soutenue en 2002

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Les noyaux de masse A ~ 70 situés le long de la ligne N=Z sont connus pour être le siège de phénomènes intimement liés à la déformation nucléaire et présentent un intérêt particulier depuis que de récents calculs de champ moyen prévoient qu'une majeure partie de la résonance Gamow-Teller doit se situer en-dessous de l'état fondamental du noyau parent et être ainsi accessible par décroissance b. Ces résultats ont permis de mettre en avant l'influence de la déformation de l'état fondamental sur l'intensité de la force Gamow-Teller. La détermination expérimentale, par décroissance b, de cette distribution de force et la comparaison aux prédictions théoriques peuvent ainsi permettre de fixer le paramètre de déformation quadrupolaire du noyau parent dans son état fondamental. Afin d'étudier les isotopes déficients en neutrons de krypton (A=72,73,74,75) et de strontium (A=76,77,78) et d'établir la force de transition b sur toute la gamme en énergie disponible au cours de la décroissance, un nouveau spectromètre à absorption totale (TAgS) a été réalisé dans le cadre d'une collaboration internationale et installé auprès du séparateur de masse ISOLDE/CERN. Pour la procédure d'analyse des données, la fonction de réponse R du spectromètre a été calculée au moyen de simulations Monte Carlo, basées sur le code GEANT4, et à l'aide d'une description statistique du schéma de niveaux du noyau fils. La distribution des alimentations b a été obtenue à partir des spectres expérimentaux par une méthode basée sur le théorème des probabilités conditionnelles de Bayes et convertie en distribution de force. Les résultats ressortant de l'analyse de la décroissance de 74Kr permettent de décrire l'état fondamental de ce noyau comme la coexistence entre une forme oblate et une forme prolate. Dans le cas de 76Sr, la distribution de force expérimentale apparaît en bon accord avec une déformation prolate.

  • Titre traduit

    Gamow-Teller decay and nuclear deformation. Implementation of a new total absorption spectrometer , study of krypton and strontium isotopes with N-Z


  • Résumé

    Nuclei with A ~ 70 along the N=Z line are known to be the scene of phenomena closely related to the nuclear deformation and are of particular interest since theoretical mean field calculations predict that a large part of the Gamow-Teller resonance might be located below the ground state of the mother nucleus and then be accessible through b-decay studies. These results have shown the effect of the shape of ground state on the intensity of the Gamow-Teller strength. Thus, the experimental determination, through b-decay, of the Gamow-Teller strength distribution and the comparison to the theoretical predictions allow to pin down the quadrupolar deformation parameter of the ground state of the parent nucleus. In order to study the neutron deficient isotopes of krypton (A=72,73,74,75) and strontium (A=76,77,78) and to establish the b-strength on the full energy range, a new total absorption spectrometer (TAgS) has been built in the frame of an international collaboration and installed at the ISOLDE/CERN mass separator. For the data analysis, the response function R of the spectrometer has been calculated by means of Monte-Carlo simulations, based on the GEANT4 code, and of a statistical description of the level scheme in the daughter nucleus. The b-feeding distribution has been obtained from experimental spectra through a method based on Bayes theorem and the converted into Gamow-Teller strength. The results coming from the 74Kr decay analysis allow to describe the ground state of such a nucleus as the coexistence of an oblate shape and of a prolate shape. In the case of 76Sr, the experimental Gamow-Teller strength distribution strongly indicates a prolate deformation.

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Informations

  • Détails : 162 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-162

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2002;4174
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