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La coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de plomb

La coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de plomb. Figure A.Andreyev et al. Nature 405 (2000)430. Ruben Fossion Université de Gand, Belgique. 1. Table. « Coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de Plomb ». Structure Nucléaire

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La coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de plomb

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  1. La coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de plomb Figure A.Andreyev et al. Nature405(2000)430 Ruben Fossion Université de Gand, Belgique 1

  2. Table «Coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de Plomb » • Structure Nucléaire • Modèles Théoriques Complémentaires • 2.1 Modèle Macroscopique • 2.2 Modèle Microscopique • 2.3 Symétries et Algèbres • 3. Résultats 2

  3. 1. Structure Nucléaire Comment s’organisent les protons et les neutrons dans le noyau, sous la interaction forte (attractive) et la force Coulomb (répulsive)? a(24He2), b(e-,e+), p, n, fission… 3

  4. 82Pb Vallée de la stabilité 1. Structure Nucléaire Carte des isotopes 3000 isotopes radioactifs 300 isotopes stables 4

  5. 2. Différentes approches théoriques complémentaires 1. macroscopique/ collective 3. Symétries/ algèbres 2. microscopique 5

  6. 2.1 Modèles nucléaires macroscopiques • Modèle Goutte Liquide (LDM) de Bethe & Weiszaecker • BE(A,Z)=aVA-aSA2/3-aCZ(Z-1)A-1/3-aA(A-2Z)2A-1 • (volume + surface + Coulomb + symétrie) 1. macroscopique/ collective - fission 6

  7. 2.2 Modèles nucléaires microscopiques Dans l’atome, les electrons bougent indépendant l’un de l’autre dans le potentiel moyen du noyau 2. microscopique MODELE EN COUCHES Dans le noyau, avec une bonne approximation, les protons et neutrons bougent indépendant l’un de l’autre, dans un potentiel moyen, créé par tous les nucléons ensemble. 7

  8. Les nombres magiques de nucléons (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126…) remplient des couches et donnent les noyaux une stabilité exceptionelle. 2.2 Modèles nucléaires microscopiques MODELE EN COUCHES (Shell Model) 2. microscopique Dans ce potentiel moyen résultent un nombre discret d’orbites, groupées dans des couches. 8

  9. 1/2 Modèle des Bosons en Interaction (IBM1) 0 154Sm (IBM): nombre 2+ états = 26 !!! 2 2.3 Symétries et Algèbres 3. Symétries/ algèbres Modèle en Couches (SM) 154Sm (SM): nombre 2+ états = 3.1014 9

  10. macroscopique g-soft Vibration (d’une sphère) Rotation (d’une ellipsoïde) G-soft (vibrations d’une ellipsoïde) 2.3 Symmétries et Algébras Modèle des Bosons en Interaction 3. Symétries/ algèbres IBM 1 algèbre limites U(5) U(6) SU(3) O(6) 10

  11. 2.3 Symmétries et Algébras Modèle des Bosons en Interaction 3. Symmétries/ algébras Hamiltonien vibration rotation g-soft Les paramètres définissent où on se trouve entre les limites sur le triangle Les paramètres sont obtenus par ‘fitting’ à d’information expérimentale 11

  12. sphérique vibration disque cigare rotation Coexistence de formes nucléaires dans les isotopes de 82Pb100-124 Schéma expérimental R. Julin et al. J.Phys.G27(2001)R109 MACROSCOPIQUE 12

  13. potentiel moyen 126 82 82 p n x x 126 2part.-2trous (2p-2t) 82 82 x x n x x 126 4part.-4trous (4p-4t) 82 82 n Coexistence de formes nucléaires dans les isotopes de 82Pb100-124 MACROSCOPIQUE MICROSCOPIQUE sphérique régulier disque cigare 13

  14. potentiel moyen 82 p Modèles des bosons en interaction x x N bosons (N+2) bosons (N+4) bosons 82 x x p x x 82 +D2 +D4 p 3. Résultats théoriquespour les isotopes82Pb100-124 Modèles en Couches +n +n +n régulier (2p-2t) (4p-4t) 14

  15. 3. Résultats théoriquespour les isotopes82Pb100-124 N bosons (N+2) bosons (N+4) bosons régulier (2p-2t) (4p-4t) 15

  16. 3. Résultats théoriquespour les isotopes82Pb100-124 Fixer les paramètres utilisant des principes de symétrie. Paramètres sont constants à travers la série d’ isotopes 16

  17. 3. Résultats théoriquespour les isotopes82Pb100-124 Fixer les paramètres utilisant des principes de symétrie. Paramètres sont constants à travers la série d’ isotopes 17

  18. résultats finaux 3. Résultats théoriquespour les isotopes82Pb100-124 • CONCLUSIONS • + coexistence de 3 • formes • + paramètres fixés • par symétrie • + paramètres const. • pentes des états • trop raides • pas de transitions • EM • - … R. Fossion et al. PRC. C67 (2003) 024306 18

  19. Liste des collaborateurs • Université de Gand (Belgique) • prof. dr. K. Heyde • S. De Baerdemacker, V. Hellemans • R. Fossion • GANIL (France) • prof. dr. P. Van Isacker • Nuclear Physics Institute, Rez (Czech Republic) • dr. G. Thiamova 19

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