Etude des mécanismes des réactions induites par les noyaux à halo de neutrons 11Be (49,2 MeV/nucléon) et 6He (41,5 MeV/nucléon) sur le plomb en fonction de l'inélasticité des collisions

par Yannick Patois

Thèse de doctorat en Constituants élémentaires

Sous la direction de Joël Galin.

Soutenue en 2001

à Caen .

mots clés

• Physique nucléaire -- Instruments
• Scintillateurs liquides
• Détecteurs de rayonnement
• Structure nucléaire
• Collisions (physique nucléaire)

Résumé

Nous avons montré comment la structure en halo de neutron d'un noyau se manifestait sur les mécanismes de réaction. Notre étude expérimentale a été appliquée à un noyau doté d'un seul neutron dans le halo (11Be) et à un noyau doté de deux neutrons dans son halo (6He) dans leurs interactions avec un noyau-cible de plomb. Le dispositif expérimental permettait une mesure simultanée des impulsions du noyau-coeur et des neutrons du halo, ainsi que de l'état d'excitation du noyau-cible. La mesure des caractéristiques cinématiques des neutrons du halo était effectuée par le nouveau détecteur TOURNESOL, un détecteur par temps de vol à scintillateur liquide de large volume. Les caractéristiques de ce détecteur sont décrites en détail dans ce document. Pour les deux faisceaux, nous avons obtenu des mesures sélectives de largeurs en impulsion, en distinguant les réactions de break-up, stripping et cassure du coeur, ainsi que différents domaines d'excitation du noyau-cible. En faisceau de 11Be les largeurs d'impulsion du noyau-coeur et du neutron du halo sont cohérentes pourles réactions de break-up, et le noyau-cible n'est pas excité. Les valeurs obtenues sont de 10 à 15% supérieures aux valeurs équivalentes obtenues par un noyau-coeur au voisinage de zéro degré. Des largeurs de distributions d'impulsion des neutrons produits lors de la cassure du coeur ont été comparées à celles en faisceau de 10Be. En faisceau de 6He, nous avons étudié les corrélations entre l'impulsion des neutrons et celle du coeur, pour constater qu'en réaction de break-up la dissociation s'effectue en une étape, et en une ou deux étapes en réaction de stripping. Dans ce dernier cas, la cassure en une étape est liée à la structure "di-neutron" et celle en deux étapes à la structure "cigare" de l'état fondamental du noyau 6He.

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