Les sujets de thèses

3 sujets /DPhN/LENA

Dernière mise à jour :


• Physique nucléaire

 

Etude des noyaux en forme de poire dans les actinides avec le nouveau détecteur SEASON

SL-DRF-24-0312

Domaine de recherche : Physique nucléaire
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique Nucléaire (DPhN)

Laboratoire études du noyau atomique (LENA) (LENA)

Saclay

Contact :

Damien THISSE

Marine VANDEBROUCK

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2024

Contact :

Damien THISSE
CEA - DRF/IRFU/DPhN


Directeur de thèse :

Marine VANDEBROUCK
CEA - DRF/IRFU/DPhN


Comprendre les limites d’existence du noyau, et notamment sa limite en masse, est un des axes de recherche majeurs de la physique nucléaire contemporaine. Dans cette région des noyaux lourds, les actinides déficients en neutrons présentent un intérêt particulier. En effet, des déformations octupolaires (forme de poire) prononcées sont prédites et ont même été observées dans certains noyaux. L’objectif de la thèse est d’étudier ces déformations octupolaires en utilisant le détecteur de nouvelle génération SEASON dont l'efficacité de détection et la résolution en énergie sont sans précédent pour ce type d'expérience. La thèse est centrée sur l'installation, le test, la prise de données et l'analyse des données d'une expérience qui sera réalisée en 2025 à l'Université de Jyväskylä. Lors de cette expérience, la réaction de fusion-évaporation induite par proton 232Th(p,X)Y permettra de peupler des actinides déficients en neutrons dont la spectroscopie de décroissance sera ensuite réalisée grâce à SEASON. La thèse s'effectuera en cotutelle avec l’Université de Jyväskylä. La thèse se divise en deux parties :
i) une période de 1 an à l'Université Jyväskylä au cours de laquelle aura lieu l'expérience
ii) les deux années suivantes au CEA Saclay seront dédiées à l'analyse des données et à la préparation du programme expérimental avec SEASON auprès du nouveau dispositif expérimental S3-LEB au GANIL-SPIRAL2
RECHERCHE DE LA DÉSINTÉGRATION NUCLÉAIRE EN DEUX PHOTONS

SL-DRF-24-0289

Domaine de recherche : Physique nucléaire
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique Nucléaire (DPhN)

Laboratoire études du noyau atomique (LENA) (LENA)

Saclay

Contact :

Wolfram KORTEN

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2024

Contact :

Wolfram KORTEN
CEA - DRF/IRFU/DPhN/LENA

+33169084272

Directeur de thèse :

Wolfram KORTEN
CEA - DRF/IRFU/DPhN/LENA

+33169084272

Page perso : https://www.researchgate.net/profile/Wolfram_Korten

Labo : http://irfu.cea.fr/dphn/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_sstheme.php?id_ast=293

Voir aussi : https://www.gsi.de/en/work/research/appamml/atomic_physics/experimental_facilities/esr.htm

La désexcitation nucléaire en deux photons, c.à.d. la décroissance par émission de deux rayons gamma, est un mode de désexcitation rare du noyau atomique, au cours duquel un noyau excité émet deux rayons gamma simultanément pour revenir à l’état fondamental. Les noyaux pair-pair ayant un premier état excité 0+ sont des cas favorables pour rechercher la décroissance double gamma puisque l’émission d’un seul rayon gamma est strictement interdite pour les transitions 0+ -> 0+ par conservation du moment angulaire. Cette décroissance présente toujours un très petit rapport d’embranchement (<1E-4) en comparaison avec les autres modes de désexcitation possibles, soit par l’émission d’électrons de conversion interne (ICE) soit la création de paires positron-électron (e+-e-) (IPC). Nous utiliserons donc une nouvelle technique pour rechercher la décroissance double gamma: l’étude de la désexcitation d’un état isomérique 0+ de basse énergie dans les ions nus, c.-à-d. entièrement épluchés de leurs électrons atomiques. L’idée de base de l’expérience est de produire, sélectionner et stocker les noyaux dans leur état isomérique 0+ dans l’anneau de stockage de l’installation GSI en Allemagne. Lorsque le noyau est entouré du cortège électronique l’état 0+ excité est un état isomérique à durée de vie assez courte, de l’ordre de quelques dizaines à quelques centaines de nanosecondes. Toutefois, aux énergies relativistes disponibles à GSI, tous les ions sont entièrement épluchés de leurs électrons atomiques et la désexcitation par ICE n’est donc pas possible. Si l’état d’intérêt est situé en dessous du seuil de création de paires, le processus IPC n’est pas possible non plus. Par conséquent, les noyaux nus sont piégés dans un état isomérique de longue durée de vie, qui ne peut se désintégrer que par émission de deux rayons gamma vers l’état fondamental. La désexcitation de l’isomère serait identifiée par spectroscopie de masse Schottky (SMS) à résolution temporelle. Cette méthode permet de distinguer l’isomère de l’état fondamental par la (très légère) différence de leur temps de révolution dans l’ESR, et d’observer la disparition du pic de l’isomère dans le spectre de masse avec un temps de décroissance caractéristique. Après une première expérience réussie qui a fait preuve de la décroissance double gamma dans l'isotope 72Ge une nouvelle expérience a été accepté par le comité d’expériences de GSI et son réalisation est prévu en 2024.
Variété de formes dans le noyau du 96Zr étudiée avec les spectrome`tres gamma AGATA et GRIFFIN

SL-DRF-24-0294

Domaine de recherche : Physique nucléaire
Laboratoire d'accueil :

Service de Physique Nucléaire (DPhN)

Laboratoire études du noyau atomique (LENA) (LENA)

Saclay

Contact :

Magdalena Zielinska

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2024

Contact :

Magdalena Zielinska
CEA - DRF/IRFU/DPhN/LENA

01 69 08 74 86

Directeur de thèse :

Magdalena Zielinska
CEA - DRF/IRFU/DPhN/LENA

01 69 08 74 86

Labo : https://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_visu.php?id_ast=483

Voir aussi : https://irfu.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_technique.php?id_ast=790

Le sujet de la thèse porte sur l'étude expérimentale des propriétés macroscopiques et microscopiques du noyau du 96Zr. Récemment, l’observation d’un état déformé dans ce noyau magique a été explique par les calculs de la structure nucléaire en termes d'une réorganisation des couches nucléaires en fonction de leur remplissage par les protons et les neutrons. Selon ces calculs sophistiquées, le noyau du 96Zr présente une variété de formes ellipsoïdales à une faible énergie d'excitation, et il peut également prendre la forme de poire.
Nous étudierons ces formes variées en utilisant la puissante technique d'excitation coulombienne, qui est la méthode la plus directe pour déterminer la forme des noyaux dans leurs états excités. L'expérience sera réalisée à l'aide d'AGATA, un spectromètre gamma de nouvelle génération, constitué d'un grand nombre de cristaux de germanium finement segmentés, qui permet d'identifier chaque point d'interaction d'un rayon gamma a l’intérieur du détecteur puis, à l'aide du concept innovant du «gamma-ray tracking », permet de reconstruire les énergies de tous les rayons gamma émis et leurs angles d'émission avec une précision sans précédent. Une expérience complémentaire sera réalisée à TRIUMF (Vancouver, Canada) en utilisant le spectromètre le plus avancé au monde dédié aux mesures de désintégration bêta, appelé GRIFFIN. Ce projet fait partie d'un vaste programme expérimental de notre groupe sur l'évolution des formes de noyaux et leur coexistence.

 

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