Département de Physique Nucléaire

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.

Le LEARN étudie les processus et les mécanismes à l’œuvre dans les réactions nucléaires et apporte son expertise pour répondre à des problématiques dans des thématiques connexes ou à des enjeux sociétaux. Il s’intéresse principalement à décrire et à prédire la séquence d’une réaction nucléaire élémentaire induite par nucléon ou particule élémentaire (photons, neutrinos) et de développer les outils expérimentaux et de modélisation nécessaires aux études.

Le laboratoire plasma de quarks et de gluons étudie les collisions d’ions lourds ultra-relativistes avec comme objectif principal de mettre en évidence et d'étudier un nouvel état de la matière nucléaire où les quarks et gluons sont déconfinés, le Plasma de Quarks et Gluons (QGP). Ce QGP aurait existé lors des premiers instants de l’univers. Le LQGP a participé à l'expérience PHENIX au RHIC, BNL et partcipe actuellement à l'experience ALICE au LHC, CERN. Le LQGP prepare l'avenir grâce a son engagement dans les projets de mise à niveaux d'ALICE, MFT et électronique MUON, et sPHENIX.  

Le Laboratoire de Structure du Nucléon conduit des programmes de recherche en physique hadronique et en Chromodynamique quantique avec comme intérêt principal la connaissance de la structure interne des hadrons et des mécanismes gérés par les forces sous-jacentes : les interactions forte, électrodynamique et faible.  

 Son activité peut être classifiée en trois branches principales :

• Physique nucléaire expérimentale : proposition, conception et montage de nouvelles expériences auprès des accélérateurs dédiés (CERN, JLab), prise de données, leur acquisition et analyse, développement de méthodes et algorithmes pour les analyses des données de physique ainsi que les prospectives sur les futures expériences.
• Physique théorique et phénoménologie : modèle des hadrons, calculs ab initio, études des phénomènes de polarisation dans la diffusion de leptons et hadrons, interprétation et analyse des données expérimentales, fonctions de structure et facteurs de forme des hadrons.  
• Physique des détecteurs : recherche et développement de nouveaux détecteurs, avec aussi des applications potentielles au-delà de la physique nucléaire et des particules.

Le programme de recherche du Laboratoire de Structure du Nucléon couvre de façon cohérente les aspects de la physique aux énergies intermédiaires, à partir des motivations théoriques jusqu'à la construction de la détection associée et à l'analyse, l'interprétation et la publication des données. 

Le Laboratoire de Structure du Nucléon comprend 24 physiciens : permanents, étudiants et post-doctorants.