Effets d'isospin et noyaux chauds

La décomposition rapide (t<10-21 seconde) du noyau en plusieurs fragments, appelée multifragmentation, est théoriquement associée à une transition de phase de type liquide-gaz. Depuis plusieurs années, les physiciens tentent d'observer une preuve expérimentale de ce phénomène. Afin d'y parvenir, il a été suggéré d'étudier une signature propre du mécanisme par lequel une telle transition procéderait: la décomposition spinodale. La signature de ce mécanisme est la production de fragments de tailles égales. La méthode proposée pour observer cette signature est celle des corrélations en charge à l'aide du calcul des probabilités intrinsèques. La 5ième campagne d'expériences du multidétecteur INDRA a été réalisée au GANIL afin d'obtenir la statistique nécessaire pour avoir un signal positif avec un niveau de confiance de 5 . Les systèmes 124Xe+112Sn et 136Xe+124Sn ont été étudiés à 32 et 45 AMeV afin d'étudier l'influence du ratio N/Z sur la transition de phase dans les noyaux. La présence d'événements avec une distribution en charge très étroite, conformément à l'hypothèse d'une décomposition spinodale a été confirmée. L'impact de la densité neutronique sur la configuration de la voie de sortie des fragments, dans les collisions centrales a été mis en évidence : un système initialement riche en neutrons produit davantage de fragments et moins de particules qu'un système initialement pauvre. Finalement, une étude du ratio N/Z des fragments en fonction de leur énergie cinétique, dans le but d'obtenir une contrainte expérimentale sur l'énergie de symétrie est réalisée.The rapid decomposition (t<10-21 seconds) of a nucleus into multiple fragments, named multifragmentation, is associated to a liquid-gas phase transition. For many years, physicists have tried to obtain an experimental proof of this behaviour. It has been suggested that, to achieve this, one could observe the particular signature of the mechanism of such a transition: the spinodal decomposition, through the production of equal size fragments. A method is that of charge correlation using intrinsic probabilities. The 5th campaign for the INDRA multidetector which took place at GANIL was aimed at obtaining a high number of events, in order to sign the spinodal decomposition with a high confidence level. The chosen systems were 124Xe+112Sn and 136Xe+124Sn at beam energies of 32 and 45 AMeV. The acquired statistics allowed to confirm the existence of events with very narrow charge distributions, which agrees with the spinodal decomposition hypothesis. The study of 124,136Xe+112,124Sn at 32 and 45 AMeV shows the impact of neutron density on the exit channel: a neutron-rich system produces more fragments and fewer particles than a system initially neutron-poor. Finally, the modification on 27 modules from the INDRA multidetector allows the isotopic resolution of fragments up to oxygen (Z=8). This provides the information required for the study of the N/Z ratio of fragments versus their kinetic energy with the goal of obtaining an experimental constraint on the symmetry term of the equation of state.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Liquid fiducial marker applicability in proton therapy of locally advanced lung cancer

Background and purpose We investigated the clinical applicability of a novel liquid fiducial marker (LFM) for image-guided pencil beam scanned (PBS) proton therapy (PBSPT) of locally advanced lung cancer (LALC). Materials and methods The relative proton stopping power (RSP) of the LFM was calculated and measured. Dose perturbations of the LFM and three solid markers, in a phantom, were measured. PBSPT treatment planning on computer tomography scans of five patients with LALC with the LFM implanted was performed with 1–3 fields. Results The RSP was experimentally determined to be 1.164 for the LFM. Phantom measurements revealed a maximum relative deviation in dose of 4.8% for the LFM in the spread-out Bragg Peak, compared to 12–67% for the solid markers. Using the experimentally determined RSP, the maximum proton range error introduced by the LFM is about 1 mm. If the marker was displaced at PBSPT, the maximum dosimetric error was limited to 2 percentage points for 3-field plans. Conclusion The dose perturbations introduced by the LFM were considerably smaller than the solid markers investigated. The RSP of the fiducial marker should be corrected in the treatment planning system to avoid errors. The investigated LFM introduced clinically acceptable dose perturbations for image-guided PBSPT of LALC