Service de Physique Nucléaire

Nos études portent sur la structure et la spectroscopie du noyau dans des états extrêmes :

• la structure de noyaux exotiques présentant des halos ou des peaux de neutrons, des résonances de basse énergie, des modifications de la structure en couches standard,
• les déformations des noyaux déficients en neutrons, qui peuvent présenter des formes très différentes au voisinage de leur état fondamental,
• et la spectroscopie de noyaux très lourds (au-delà du fermium). 

Les noyaux exotiques sont étudiés par réactions nucléaires induites avec des faisceaux stables (Ganil, Jyväskylä) ou radioactifs (SPIRAL au GANIL, Louvain-la-Neuve, Dubna).

Compte tenu des caractéristiques des faisceaux radioactifs en terme d'intensité et d'énergie, des outils adaptés, précis et efficaces, sont nécessaires pour mener à bien ces études : au GANIL nous employons le spectromètre magnétique VAMOS, le détecteur EXOGAM pour la spectrométrie gamma, ou l'ensemble de télescopes MUST2 pour la détection de particules légères de recul, projets pour lesquels le SPhN et l'IRFU ont fortement contribué ces dernières années.

• SPIRAL2  au GANIL (en 2014),
• FAIR (en 2016) à GSI, et le dispositif R³B,
• EURISOL machine européenne à l'horizon 2020.

Les expériences envisagées avec les faisceaux d'ions stables et radioactifs qui seront produits par la machine de nouvelle génération SPIRAL2 nécessitent de concevoir et de réaliser des instruments de détection aux performances accrues. Des programmes ont été développés ces dernières années pour construire les détecteurs qui remplaceront les spectromètres et télescopes actuels.

Les pages SPIRAL2 de l'IRFU présentent les objectifs de nos futures expériences.

L'IRFU est un acteur principal de la construction de la machine SPIRAL2 et du développement des projets d'instrumentation associés aux programmes expérimentaux du groupe :

•  le spectromètre gamma AGATA  (Advanced GAmma Tracking Array),
•   le spectromètre S³ (Super Separator Spectrometer).

L'IRFU participera aussi au développement de l'ensemble de spectroscopie de particules chargées GASPARD (Gamma Spectroscopy and PARticle Detection).

Pour en savoir plus sur nos programmes, les systèmes de détection, les expériences et les projets, consulter les différentes pages du groupe :

•  Noyaux déformés,
•  Noyaux exotiques, riches ou déficients en neutrons, vers les drip-lines,

•  Noyaux superlourds.