Vers une reconstruction des propriétés thermiques des noyaux légers par le biais de réactions de fusion-évaporation

par Giorgio Baiocco

Thèse de doctorat en Constituants élémentaires et physique théorique

Sous la direction de Francesca Gulminelli et de Bruno Mauro.

Soutenue en 2012

à Caen .


  • Résumé

    Ce travail de thèse se situe dans le cadre d'une campagne expérimentale, proposée par la collaboration NUCL-EX (INFN, 3ème Groupe), dont le but est de progresser dans la compréhension des propriétés statistiques des noyaux légers, à des énergies d'excitation au-dessus du seuil d'émission des particules, par le biais de la mesure de données exclusives pour des réactions de fusion-évaporation. Les objectives de ce travail sont la détermination de la densité des niveaux dans la région de masse A~20, la compréhension du comportement statistique des noyaux légers avec des énergies d'excitation ~ 3A. MeV, et la mise en évidence des effets liés à la présence d'une structure cluster pour certains niveaux nucléaires. En ce qui concerne la partie théorique de cette thèse, nous avons développé un code Monte-Carlo Hauser-Feshbach, pour l'évaporation du noyau composé. La partie expérimentale à consisté dans la participation à l’experience12C(@95 MeV)+12C, mesurée aux Laboratori Nazionali di Legnaro - INFN avec le set-up GARFIELD+Ring Counter(RCo), de la phase de la proposition à la mesure, l'étalonnage des détecteurs et l'analyse des données. Dans ce travail de thèse, plusieurs résultats de l'analyse sont présentés, ainsi qu'une étude théorique du système avec le nouveau code de décroissance. Suite à ce travail, nous pouvons donner des contraintes à la densité des niveaux à haute énergie d'excitation pour les noyaux légers, du C jusqu'au Mg. Des émissions hors équilibre sont mises en évidence, et interprétées comme des effets liés à la structure en cluster des noyaux dans la voie d'entrée de la réaction, ainsi que du système chaud issu de la fusion, avant que la thermalisation soit achevée.

  • Titre traduit

    Towards a reconstruction of thermal properties of light nuclei from fusion-evaporation reactions


  • Résumé

    This thesis work has been developed in the framework of a new experimental campaign, proposed by the NUCL-EX Collaboration (INFN III Group), in order to progress in the understanding of the statistical properties of light nuclei, at excitation energies above particle emission threshold, by measuring exclusive data from fusion-evaporation reactions. The determination of the nuclear level density in the A~20 region, the understanding of the statistical behavior of light nuclei with excitation energies ~3 A. MeV, and the measurement of observables linked to the presence of cluster structures of nuclear excited levels are the main physics goals of this work. On the theory side, the contribution to this project given by this work lies in the development of a dedicated Monte-Carlo Hauser-Feshbach code for the evaporation of the compound nucleus. The experimental part of this thesis has consisted in the participation to the measurement 12C+12C at 95 MeV beam energy, at Laboratori Nazionali di Legnaro - INFN, using the GARFIELD+Ring Counter(RCo) set-up, from the beam-time request to the data taking, data reduction, detector calibrations and data analysis. Different results of the data analysis are presented in this thesis, together with a theoretical study of the system, performed with the new statistical decay code. As a result of this work, constraints on the nuclear level density at high excitation energy for light systems ranging from C up to Mg are given. Moreover,pre-equilibrium effects, tentatively interpreted as alpha-clustering effects, are put in evidence, both in the entrance channel of the reaction and in the dissipative dynamics on the path towards thermalisation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-171 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-171

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2012-3
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2012-3bis
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