Modes de production et de désexcitation des noyaux chauds formés dans les réactions ⁸⁴ kr + ¹ ² C, ⁸⁴ kr + ²⁷ Al, ⁸⁴ kr + NatTi A 26. 4, 34. 4 et 45. 4 MeV-nucléon

par Béatrice Faure

Thèse de doctorat en Physique nucléaire

Sous la direction de Bernard Fernandez.

Soutenue en 1988

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Noyau chaud
• Énergies intermédiaires
• Cinématique inverse
• Fusion incomplète
• Noyaux chauds
• Fragments complexes
• Modèle statistique
• Modèle de prééquilibre
• Noyau de la chaleur
• Ions lourds

Résumé

Ce travail est une contribution à l’étude des conditions de formation des noyaux chauds et de leurs modes de désexcitation aux énergies intermédiaires. Nous avons utilisé la cinématique inverse pour mesurer les caractéristiques inclusives des fragments de masse supérieure à 10 uma produits dans les réactions Kr + C, Al et Ti à 25, 35 et 45 MeV/u. L’analyse des spectres en vitesse et des distributions des fragments de masse inférieure à 40 uma (fragments complexes) met en évidence une composante d'émission par une source équilibrée, bien reproduite par un calcul de simulations Monte Carlo, sauf dans le cas des systèmes Kr + Al et Ti à 45,4. MeV/nucléon. De plus, une partie des évènements provient d'émission hors équilibre ou de processus dissipatifs. Pour les systèmes Kr + C à 25 et 35 MeV/u, la composante d'émission équilibrée correspond à la fusion complète, qui représente seulement un dixième de la section efficace des résidus d'évaporation. Dans les autres cas, le transfert d'impulsion est incomplet, mais reste supérieur à celui observé pour les résidus d'évaporation. L'émission de fragments complexes sélectionne donc les noyaux les plus chauds formés dans la réaction. Les vitesses de source associées aux résidus d'évaporation et aux fragments complexes diminuent lorsque le système devient plus symétrique et s'écartent alors des systématiques. Cette évolution n'est pas reproduite par le modèle de prééquilibre de Blann. Les vitesses de source et les masses moyennes des résidus d'évaporation sont compatibles avec l'expérience pour le système Kr + C, mais sont largement surestimées dans le cas de la cible de titane. Les énergies d'excitation maximales calculées dans l'hypothèse de transfert massif augmentent en fonction de l'énergie disponible et atteignent 5,8 MeV/u pour une énergie disponible égale à l'énergie de liaison. Pour un système donné, les sections efficaces de production des fragments complexes sont peu sensibles à l'énergie incidente, mais augmentent avec la masse de la cible. De plus, la production relative de résidus d'évaporation diminue par rapport à celle de fragments complexes lorsque l'énergie disponible augmente. Un modèle de désexcitation statistique incluant l'émission de fragments complexes reproduit qualitativement. Ces résultats en supposant un moment angulaire du noyau émetteur de 40 à 50h pour tous les systèmes. L'énergie d'excitation reste inférieure à 4,2 MeV/nucléon, c'est­ à-dire plus faible que dans l'hypothèse de transfert massif.

Titre traduit

Production and deexcitation modes of hot nuclei formed in the reactions ⁸⁴ kr + ¹ ² C, ⁸⁴ kr + ²⁷ Al, ⁸⁴ kr + NaTi à 26. 4, 34. 4 and 45. 4 MeV / nucleon

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