Le LENA mène des programmes expérimentaux sur la structure et la spectroscopie du noyau dans des états extrêmes, suivant les trois axes de recherche :
- 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).
Le groupe de théorie en structure nucléaire du LENA élabore des modèles qui ont pour objectifs de développer notre compréhension de l'émergence des phénomènes nucléaires en la fondant sur les théories des interactions nucléaires à basse énergie. Il s'agit notamment de développer une interprétation complète des résultats expérimentaux sur la table des noyaux en menant des calculs ab initio.
Les noyaux exotiques sont étudiés par réactions nucléaires induites avec des faisceaux stables (GANIL, Jyväskylä) ou radioactifs (SPIRAL au GANIL, RIBF au Nishina Center de RIKEN au JApon)
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 dans les années 2000-2010.
- au RIKEN nous utilisons le détecteur MINOS, développé par l'IRFU, en coïncidence avec le spectromètre gamma DALI2, pour étudier la spectroscopie des noyaux exotiques très rares produits par l'installation RIBF.
Structure du LENA et vue des dispositifs employés pour les programmes scientifiques.
Les projets du LENA s'inscrivent dans les perspectives offertes par les futures machines, qui étendront la gamme des faisceaux radioactifs en Europe :
Les expériences envisagées avec les faisceaux d'ions stables et radioactifs qui seront produits par les machines de nouvelle génération 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.
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 :
Pour en savoir plus sur nos programmes, les systèmes de détection, les expériences, les projets expérimentaux et théoriques, consultez les différentes pages du LENA :
- Noyaux déformés,
- Noyaux exotiques, riches ou déficients en neutrons, vers les drip-lines,
- Noyaux superlourds
- Théorie de la structure nucléaire.
