Description unifiée des états de types agrégats et liquides quantiques dans le noyau atomique dans le cadre de méthodes fonctionnelles relativistes de la densité.

par Raphaël-david Lasseri

Projet de thèse en Structure et réactions nucléaires

Sous la direction de Elias Khan et de Jean-Paul Ebran.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Particules, hadrons, énergie et noyaux: Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation , en partenariat avec Institut de physique nucléaire d'orsay (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Le noyau étant par essence un système complexe, soumis à la fois aux interactions forte, faibles et électromagnétique, la description de sa structure interne est un enjeu important de la physique moderne. Ainsi la manière qu'ont les nucléons de s'organiser au sein des noyaux atomiques est le reflet des corrélations auxquelles ils sont soumis. On comprend alors que la complexité des interactions inter-nucléoniques se traduit par une grande richesse de schémas selon lesquels les nucléons se distribuent dans les systèmes nucléaires. Le noyau révèle tantôt une structure délocalisée où les nucléons se répartissent de façon quasi-homogène dans le volume nucléaire. Tantôt, il exhibe des sous-structures localisées appelées clusters. Dans la continuité de récents travaux de l'équipe d'accueil, l'objectif de la thèse consiste à poursuivre les développements autour des approches relativiste et non relativiste de type fonctionnelle de la densité afin de fournir une description microscopique et unifiée de la nature duale liquide quantique/cluster des noyaux permettant de proposer une approche plus universelle des transitions de ce type au sein de la matière nucléaire. En particulier, la mise en place de techniques de type projection permettra d'étudier l'influence des corrélations au-delà du champ moyen sur la structure en cluster en plus de fournir des informations spectroscopiques à confronter aux données expérimentales. L'application de ces techniques au phénomène de radioactivité cluster, récemment apparentée au phénomène de fission dans un régime d'asymétrie extrême, approfondira les liens entre la clusterisation et la fission.

  • Titre traduit

    Unified description of cluster and quantum liquid nuclear states using relativistic density functionnals


  • Résumé

    The nucleus is usually described as a quantum liquid, namely a system of delocalized fermions due to quantum fluctuations arising from the properties of the nucleon-nucleon interaction. However, the atomic nucleus also exhibits cluster states: nucleons may arrange themselves into sub-structures among the nucleus, such as nuclear molecules. In continuation of a recent work of the host team [1], the aim of the thesis is to characterize the cluster states as hybrid quantum states between the quantum liquid and the nuclear crystal. On this purpose, relativistic density functional approaches shall allow to describe this transition in the context of a unified understanding of the various states of the nucleus. Many possibilities of investigation are now open on this topic, from calculations of the excitation spectrum of clusterised nuclei (to compare with exp. data), to phase transitions, exotic shapes and cluster radioactivity.