Réactions de capture radiative et spectroscopie d'anions multipolaires dans le cadre du Gamow Shell Model

par Kévin Fossez

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marek Ploszajczak.

Le président du jury était Francesca Gulminelli.

Le jury était composé de Marek Ploszajczak, Francesca Gulminelli, Ray Garret, Morten Hjorth-Jensen, Van Giai Nguyen.

Les rapporteurs étaient Ray Garret, Morten Hjorth-Jensen.


  • Résumé

    Les systèmes quantiques ouverts, dont les propriétés sont profondément affectées par l'environnement, sont étudiés dans divers domaines de la physique : physique nucléaire, physique atomique et moléculaire, optique quantique, etc. Ces systèmes à N-corps, en dépit de leur particularités, possèdent des propriétés génériques qui sont communes à tous les systèmes liés et non-liés près du seuil. Le couplage au continuum est essentiel pour décrire les réactions nucléaires à basse énergie d'intérêt astrophysique, la formation des états à halo dans les noyaux, les agrégats moléculaires et les anions dipolaires, ou encore les corrélations à deux neutrons ou de particule alpha proche du seuil (clustering). Récemment, l'extension du modèle en couche nucléaire aux systèmes quantiques ouverts, le Gamow Shell Model (GSM), basé sur l'utilisation de la base de Berggren, a été appliquée avec succès à la description du spectre résonant de différents noyaux atomiques. La formulation du GSM dans la représentation des canaux-couplés (GSM-CC) permet de décrire diverses réactions nucléaires à basse énergies. Dans le présent manuscript, le GSM-CC est formulé pour la description des réactions de capture radiative d'un proton ou d'un neutron d'intér\^et astrophysique et appliqué aux réactions : 17F ( p , gamma ) 18Ne, 7Be ( p , gamma ) 8B et 7Li ( n , gamma ) 8Li. De plus, pour la première fois, le GSM a été appliqué en physique atomique à la description des spectres d'anions dipolaires. Une étude systématique du cyanure d'hydrogène (HCN-) a permis l'identification de bandes d'états collectives à la fois dans le régime de fort couplage, pour les états à halo faiblement liés, et dans le régime de faible couplage au dessus du seuil de dissociation. Dans le régime de fort couplage, une bande rotationnelle K_J = 0 de l'anion a été trouvée. Au dessus du seuil, le nombre quantique K_J n'est pas conservé.

  • Titre traduit

    Radiative capture reactions and spectroscopy of multipolar anions in the framework of Gamow Shell Model


  • Résumé

    Small open quantum systems, whose properties are profoundly affected by the environment of continuum states, are intensely studied in various fields of Physics: nuclear physics, atomic and molecular physics, quantum optics, etc. These different many-body systems, in spite of their specific features, have generic properties which are common to all weakly bound or unbound systems close to the threshold. Coupling to the continuum is essential to describe the low-energy nuclear reactions of astrophysical interest, the formation of halo states in nuclei, atomic clusters and dipolar anions, or the near-threshold two neutron and alpha particle correlations (clustering). Recently, the open quantum system extension of the nuclear shell model, the Gamow shell model (GSM), based on the Berggren ensemble, has been applied successfully for the description of resonant states spectra in atomic nuclei. The coupled-channel formulation of the GSM (GSM-CC) allows to describe various low-energy nuclear reactions. In this work, the GSM-CC is formulated and applied for the description of proton/neutron radiative capture reactions of astrophysical interest, such as: 17F ( p , gamma ) 18Ne, 7Be ( p , gamma ) 8B and 7Li ( n , gamma ) 8Li. Moreover, for the first time, the GSM has been applied in atomic physics for the description of spectra of dipolar anions. Systematic investigation of the hydrogen cyanide dipolar anion (HCN-) allowed to identify the collective bands of states both in the strong coupling regime, for weakly bound halo states, and in the weak coupling regime above the dissociation threshold. In the strong coupling regime, K_J = 0 anion a rotational band has been found. Above the threshold, K_J quantum number is not conserved. Resonances in this regime form rotational bands according to the angular momentum of the rotating molecule, whereas the bandhead energies and the lifetimes depend predominantly on the external electron wave function.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2014 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Réactions de capture radiative et spectroscopie d'anions multipolaires dans le cadre du Gamow Shell Model

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Informations

  • Détails : 1 vol. (128 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 130 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2014-18
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2014-18bis
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