Structure and neutron decay of the unbound Beryllium isotopes 15,16Be

par Belen Monteagudo Godoy

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de F. Miguel Marques Moreno.

Le président du jury était Etienne Liénard.

Le jury était composé de F. Miguel Marques Moreno, Didier Beaumel, Bertram Blank, María José García Borge.

Les rapporteurs étaient Didier Beaumel, Bertram Blank.

  • Titre traduit

    Structure et émission neutron des isotopes de Béryllium 15,16Be


  • Résumé

    A la limite de stabilité nucléaire, où l'énergie nécessaire pour enlever un nucléon tend vers zéro, l'émission de neutrons est un phénomène caractéristique des noyaux riches en neutrons. La désintégration "deux neutrons" d'un noyau à l'état fondamental est un cas particulier qui peut se produire au-delà de cette limite. La spectroscopie et la désintégration des isotopes les plus riches en neutrons du béryllium 14Be, 15Be et surtout 16Be ont été étudiées lors de différentes campagnes expérimentales au RIBF-RIKEN en utilisant le dispositif SAMURAI couplé au détecteur de neutrons NEBULA. Dans ce dernier cas, la cible MINOS a été ajoutée à la configuration standard.L'approche expérimentale et un traitement approfondi des événements multi-neutron ont rendu possible une analyse détaillée des corrélations à trois corps fragment+n+n à partir d'états non liés à deux neutrons. Pour la première fois, l’état fondamental et le premier état excité du 16Be ont été observés sans ambiguïté, et les analyses des corrélations montrent clairement une émission directe de paires de neutrons a partir des deux états. Afin d'interpréter les distributions expérimentales, l'émission de paires de neutrons (nn) a été caractérisée à partir d'une approche théorique microscopique. La comparaison directe entre les résultats expérimentaux et les prédictions théoriques a permis de relier le signal expérimental nn que nous observons à la fonction d'onde à trois corps.


  • Résumé

    Near the dripline, where the energy needed to remove one nucleon is low enough or even negative, neutron emission from neutron-rich nuclei is a characteristic phenomenon. Ground state two-neutron decays are a special case that may occur once we go beyond the dripline. The spectroscopy and neutron decay of the most neutron-rich isotopes of Beryllium 14Be, 15Be and especially 16Be have been investigated during different experimental campaigns at RIBF-RIKEN using the SAMURAI setup and the NEBULA neutron array. For the latter, the state-of-the-art MINOS target was added to the standard setup.Our experimental approach and a thorough treatment of multi-neutron events have made possible an extensive analysis on the three-body correlations in fragment+n+n decays from two-neutron unbound states. For the first time, the ground state and first excited state of 16Be have been unambiguously observed, and the correlation analyses show a clear direct neutron-pair emission from both states. In order to interpret the experimental distributions, the neutron-pair emission (nn) has been characterized from microscopic principles. A joint effort between experiment and theory has allowed a direct comparison to connect the experimental nn signal we observe with the three-body wave-function.


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