Coulomb dissociation of N 20,21

Neutron-rich light nuclei and their reactions play an important role in the creation of chemical elements. Here, data from a Coulomb dissociation experiment on N20,21 are reported. Relativistic N20,21 ions impinged on a lead target and the Coulomb dissociation cross section was determined in a kinematically complete experiment. Using the detailed balance theorem, the N19(n,γ)N20 and N20(n,γ)N21 excitation functions and thermonuclear reaction rates have been determined. The N19(n,γ)N20 rate is up to a factor of 5 higher at

Neutron-rich nuclei produced at zero degrees in damped collisions induced by a beam of 18O on a 238U target

Cross sections and corresponding momentum distributions have been measured for the first time at zero degrees for the exotic nuclei obtained from a beam of 18O at 8.5 MeV/A impinging on a 1 mg/cm2 238U target. Sizable cross sections were found for the production of exotic species arising from the neutron transfer and proton removal from the projectile. Comparisons of experimental results with calculations based on deep-inelastic reaction models, taking into account the particle evaporation process, indicate that zero degree is a scattering angle at which the differential reaction cross section for production of exotic nuclei is at its maximum. This result is important in view of the new generation of zero degrees spectrometers under construction, such as the S3 separator at GANIL, for example

An above-barrier narrow resonance in F-15

Intense and purified radioactive beam of post-accelerated O-14 was used to study the low-lying states in the unbound F-15 nucleus. Exploiting resonant elastic scattering in inverse kinematics with a thick target, the second excited state, a resonance at E-R = 4.757(6)(10) MeV with a width of Gamma = 36(5)(14) keV was measured for the first time with high precision. The structure of this narrow above-barrier state in a nucleus located two neutrons beyond the proton drip line was investigated using the Gamow Shell Model in the coupled channel representation with a C-12 core and three valence protons. It is found that it is an almost pure wave function of two quasi-bound protons in the 2s(1/2) shell. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier B.V

Mesures de periode et de probabilite d'emission de neutrons retardes des isotopes "4"4S, "4"5"-"4"7Cl a l'aide du spectrometre LISE: leur implication pour la comprehension du rapport "4"8Ca/"4"6Ca dans le systeme solaire

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : T 84720 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Étude de l interaction nucléaire spin-orbite par réactions de transfert 36S(d,p)37S et 34Si(d,p)35Si

L interaction spin-orbite dépend de l orientation relative du spin et du moment angulaire ainsi que sur la dérivée de la densité du noyau. Dans le but de tester cette dépendance en densité, nous proposons une méthode originale basée sur la comparaison du noyau bulle de 34Si et le noyau "normal"de 36S. Le 34Si présente un appauvrissement de sa densité centrale qui créé une dérivée centrale non nulle et impliquerait un changement de l intensité de l interaction spin-orbite pour les orbites intérieures comme les orbites p (L=1). Effectuer des réactions de transfert (d,p) permet de déduire l écart en énergie entre les partenaires spin-orbite p3/2 et p1/2. Selon les modèles, l écart spin-orbite varie de 7% (interaction VlowK) à 70% (modèle champ moyen relativiste) entre le 36S et le 34Si. Les faisceaux de 36S et 34Si, produits avec le spectromètre LISE à 20A.MeV, ont été envoyés sur une cible de CD2. Ceux-ci sont suivis avec 2 détecteurs gazeux CATS. Les protons émis durant la réaction sont identifiés par 4 détecteurs Silicium segmentés (MUST2) placés aux angles arrières. 4 détecteurs EXOGAM (détecteur Germanium segmenté) ont détectés les photons émis en coïncidence. Les noyaux produits sont identifiés avec une chambre à ionisation et un détecteur plastique. Les spectres d énergie d excitation du 35Si et du 37S ont été déterminés jusqu à environ 7MeV. Les facteurs spectroscopiques et les énergies des états p et f ont été mesurés pour la première fois dans le 35Si. Ces deux noyaux montrent de fortes similarités pour les états f7/2 et f5/2, alors que l écart en énergie des états p3/2 et p1/2 est réduit de 55% ce qui prouve manifestement la dépendance en densité de l interaction spin-orbite.The spin-orbit interaction depends on the spin orientation of the nucleons with respect to their angular momenta as well as on the derivative of the nuclear density. Eventhough this density dependence is used in all mean field model, it has never been tested yet due to the lack of data. We propose an original method to test this density dependence by comparing a bubble nucleus (34Si)to a normal nucleus (36S). The 34Si exhibits a central density which is depleted by a factor of two which induces a non-zero central density derivative and should change the strength of the spin orbit interaction for the inner orbits such as the p orbits (L=1). By performing (d,p) transfer reactions with 36S and 34Si beams, the p3=2 and p1=2 spin orbit splitting can be inferred for these nuclei. Depending on the models, the spin-orbit splitting varies from 7% (VlowK interaction) up to 70% (Relativistic mean field approach). Beams of 36S and 34Si, produced at the LISE spectrometer at 20A.MeV, were impinged onto a CD2 target. Tracking the beam particles was achieved using 2 XY beam tracking gas detectors. Protons emitted were detected by 4 multi-segmented Si detectors (MUST2) placed at backwards angles. Gammas issued from the excited states decay were detected in the 4 EXOGAM segmented Germanium detectors. Transfer like nuclei were identified with an ionization chamber and a plastic detector. Excitation energy spectra of the 37S and 35Si are determined up to about 7MeV. Spectroscopic factors and energies of p and f states are derived for the first time in 35Si. The two nuclei show strong similarity for the f spin-orbit partners, whereas the p3/2 - p1/2 energy gap is reduced by 55%.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Etude de la structure du 44S par sa décroissance isomérique

L étude du noyau de l atome a pour but d approfondir notre connaissance de l interaction nucléaire responsable de la cohésion du noyau. Les noyaux stables (Z N) furent les premiers étudiés, permettant une modélisation de l interaction nucléaire. A cette époque, l un des buts était de reproduire les propriétés singulières des noyaux magiques . Avec le développement des accélérateurs, des noyaux riches ou déficients en neutrons ont été créés en laboratoire, donnant accès à l évolution de l interaction nucléaire avec l isospin. Les études effectuées depuis les années 90 sur les noyaux exotiques ayant un nombre de neutrons N=28 ont montré que le caractère magique ne persistait pas loin de la stabilité. En particulier, le 44S (Z=16, N=28) est trouvé déformé dans son état fondamental. Du côté théorique, les calculs prédisent une coexistence de formes sphérique-déformé pour le modèle en couches et déformé-déformé pour le champ moyen. La mesure en 2005 d un deuxième état 0+ à faible énergie d excitation est venue confirmer cette hypothèse sans pouvoir apporter de réponse sur les déformations mises en jeu. L expérience présentée ici a eu pour but de caractériser cette coexistence de formes à partir des mesures de la probabilité de transition réduite B(E2: 0+2"2+1) et de la force de transition monopolaire 2(E0 : 0+2"0+1). De la faible valeur B(E2: 0+2"2+1) obtenue, une interprétation sur le mélange des états 0+1 et 0+2 a été proposée ainsi qu une comparaison aux résultats de calculs modèle en couches. La faible valeur 2 mesurée a été comparée aux systématiques puis deux interprétations ont été proposées dans le cadre du modèle en couches et du modèle collectif géométrique.The study of atomic nucleus aims at improving our knowledge about the nuclear interaction that is responsible for the cohesion in the nucleus. At first, stable nuclei (Z N) were studied and an expression of the nuclear interaction was derived. At this era, one of the goals was to reproduce unusual properties of the magic nuclei. With the development of accelerators, neutrons rich or deficient nuclei were produced giving the opportunity to study the evolution of nuclear interaction as a function of isospin value. Since the nineties, studies about exotic nuclei with N=28 neutrons have shown that the magic behavior of N=28 vanish far from stability. In particular, 44S (Z=16, N=28) is found to be deformed in its ground state. Theoretically, shell model calculations predict a spherical-deformed shape coexistence whereas a deformed-deformed shape coexistence is predicted from mean field theories. In 2005, a second 0+ state was discovered at low excitation energy confirming the shape coexistence without giving answers about the type of deformations. The goal of the experiment presented here was to characterize this shape coexistence by measuring the reduced transition probability B(E2: 0+2"2+1) and the monopolar transition strength 2(E0 : 0+2"0+1). An interpretation about 0+ states mixing is suggested from the measured low B(E2: 0+2"2+1) value as well as a comparison with shell model calculations. A low 2 value was also measured and compared to systematics. Interpretations in both shell model and geometrical collective model are suggested.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF

Spectroscopie du 19Ne par diffusion inélastique (Applications à l'astrophysique)

L observation gamma des explosions novae est l un des objectifs des télescopes spatiaux comme INTEGRAL. Selon les modèles astrophysiques la raie la plus intense du spectre gamma des novae est celle ayant une énergie de 511 keV. Cette raie provient essentiellement de l annihilation des b+ venant de la décroissance du noyau de 18F. L interprétation astrophysique des observations gamma ne pourra se faire que si la nucléosynthèse du 18F est bien comprise. Actuellement, la mauvaise connaissance du taux de la réaction 18F(p,alpha)15O, lié à la structure du noyau composé 19Ne, engendre une incertitude d un facteur 300 sur l abondance du 18F dans les novae. Dans le but de réduire ces incertitudes, une expérience de diffusion inélastique d un faisceau de noyaux radioactifs 19Ne sur une cible de proton (19Ne(p,p )19Ne*) a été réalisée au laboratoire de Louvain la Neuve. Elle a permis d étudier notamment plusieurs états excités du 19Ne au dessus des seuils alpha (3.55 MeV) et proton (6.42 MeV). L étude des distributions angulaires des particules émises (proton ou alpha) par les états excités du 19Ne a permis d assigner pour la première fois le spin de nombreux niveaux connus. De plus, un nouvel état 1/2 + large, pouvant influencer fortement le facteur astrophysique, a été observé pour la première fois.The gamma observation of novae explosions is a one of the objectives of space telescopes like INTEGRAL. According to astrophysical models, the most intense ray of the gamma spectra of these phenomena has an energy of 511 keV. This ray is mainly due to the annihilation of b+ coming from 18F decay. The astrophysical interpretation of the gamma observations can be done only if the nucleosynthesis of 18F is well understood. Actually, poor knowledge of the rate of the 18F(p,alpha)15O reaction, linked to the structure of the compound nucleus 19Ne, creates an uncertainty factor of 300 on the abundance of 18F in novae. In order to reduce these uncertainties, an inelastic scaterring experiment 19Ne(p,p )19Ne* was performed to the Louvain la Neuve laboratory. It allowed us to study excited states of 19Ne above alpha (3.55 MeV) and proton (6.42 MeV) thresholds. The study of angular correlation of particules decay (proton or alpha) was used to assign for the first time the spin of many known levels. In addition, a new large 1/2 + state, which could influence strongly the astrophysical factor, was observed for the first time.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSTRASBOURG-Bib.Central Recherche (674822133) / SudocSudocFranceF

Premiers états du 15F étudiés par diffusion élastique résonante

Cette thèse s inscrit dans le cadre de l étude des noyaux déficients en neutrons situés au dela de la drip-line proton. Afin d étudier le noyau de 15F, une expérience de diffusion élastique résonante d un faisceau d 14O sur une cible de protons, 14O(p,14O)p, a été réalisée au GANIL avec un faisceau post-accéléré SPIRAL. La fonction d excitation du 15F a été mesurée jusqu a 5.6MeV d énergie de résonance et a révélé la présence de trois états résonants, dont un état étroit de parité négative observé pour la première fois via la diffusion élastique résonante. Cet état a éte analysé comme disposant de deux voies de décroissance, l une correspondant à l émission proton et l autre interprétée comme une émission (p-gamma) procédant par un état virtuel de l 14O. L interprétation des résultats en terme de structure du noyau et l existence d une décroissance deux proton ou (p-gamma) est discutée.This thesis describes a study of a light proton-rich nuclei located beyond drip-line :15F. It was populated using a resonant elastic scattering reaction in inverse kinematic 14O(p,14O)p. A 14O beam was sent on a thick polyprophylene target. This experiment was done at GANIL using a post-accelerated radioactive beam from SPIRAL facility. Excitation fonction was measured until 5.6MeV resonance energy and showed three resonant states. One of them was a negative parity state, observed for the first time. Two decay channels were found for to this state, one corresponding to the proton-gamma decay, and the other suggested as a (p) decay via a virtual state of 14O. Results are discussed in the framework of nuclear structure and presence of two-protons or (p-gamma) decay.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSTRASBOURG-Bib.Central Recherche (674822133) / SudocSudocFranceF