Thèse soutenue

Etudes expérimentales du transport de l'isopin et de son influence dans les collisions d'ions lourds aux énergies de Fermi
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Auteur / Autrice : Joël Quicray
Direction : Emmanuel Vient
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 15/12/2021
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (1947-....)
établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Francesca Gulminelli
Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Vient, Sylvie Hudan, Enrico De Filippo, Olivier Sorlin, Denis Lacroix, Philippe Eudes, Silvia Piantelli
Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Hudan, Enrico De Filippo

Résumé

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L’étude des réactions de fragmentation produites lors des collisions d’ions lourds a permis des avancées majeures dans la compréhension de la dynamique et de la thermodynamique de la matière nucléaire et reste l’un des outils les plus prometteurs pour contraindre son équation d’état. Cette caractérisation fondamentale de la physique nucléaire est également un ingrédient crucial pour la compréhension de divers objets ou phénomènes astrophysiques : dynamique de l’explosion des supernovae et structure des étoiles à neutrons, ou interprétation des signaux provenant de la fusion d’étoiles à neutrons. Jusqu’à présent, un ingrédient crucial manquait dans la plupart des expériences de fragmentation : la composition isotopique des produits de réaction. Elle n’était accessible que pour les fragments les plus légers avec les multi-détecteurs existants comme INDRA au GANIL. Dans ce contexte, la collaboration FAZIA a développé un détecteur de nouvelle génération capable de mesurer la charge et la masse de fragments jusqu’à Z=25 sur une large gamme angulaire et énergétique. Les résultats des premières expériences avec FAZIA en mode autonome ont été publiés par la collaboration sur la distribution isotopique des fragments mesurés. Aujourd’hui, douze modules FAZIA sont montés au GANIL pour remplacer la partie avant d’INDRA. Ce couplage INDRA-FAZIA est l’un des multi-détecteurs les plus puissants pour contraindre le terme d’asymétrie de l’équation d’état nucléaire. La qualité de l’identification et la grande couverture angulaire permettent également d’étudier la dynamique des collisions nucléaires, le processus d’agrégation à faible densité, ainsi que la structure et les modes de désintégration des noyaux légers. La première expérience INDRA-FAZIA au GANIL a été réalisée en 2019. L’objectif principal est d’étudier les propriétés de transfert d’isospin de la matière nucléaire en mesurant l’évolution de l’équilibre N/Z entre le projectile et la cible de différents contenus initiaux en isospin en fonction de la centralité de la collision. Dans cette contribution, je présenterai le contexte et les premiers résultats de cette expérience.