Labo de Radiation et de Physique Subatomique – Université de Gand – Belgique

JJC2003 1-5 décembre 2003 /19

La coexistence des formes nucléaires différentes

dans les isotopes de plomb

Ruben FossionUniversité de Gand, Belgique

FigureA.Andreyev et al.Nature405(2000)430

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Table

« Coexistence des formes nucléaires différentes dans les isotopes de Plomb »

1. Structure Nucléaire

2. Modèles Théoriques Complémentaires

2.1 Modèle Macroscopique

2.2 Modèle Microscopique

2.3 Symétries et Algèbres

3. Résultats2

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1. Structure Nucléaire

Comment s’organisent les protons et les neutrons dans le noyau, sous la interaction forte (attractive) et la force Coulomb (répulsive)?

(24He2), (e-,e+),

p, n, fission…

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1. Structure Nucléaire

Carte des isotopes

3000 isotopes radioactifs 300 isotopes stables Vallée

de lastabilité

82Pb

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2. microscopique

1. macroscopique/collective

2. Différentes approches théoriques

complémentaires

3. Symétries/algèbres

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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

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2.2 Modèles nucléaires microscopiques

Dans l’atome, les electrons bougent indépendant l’unde l’autre dans lepotentiel moyen du noyau

MODELE EN COUCHESDans le noyau, avec une bonneapproximation, les protons et neutrons bougentindépendant l’un de l’autre, dans un potentiel moyen, créé par tous les nucléons ensemble.

2. microscopique

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2.2 Modèles nucléaires microscopiques

2. microscopiqueDans ce potentielmoyen résultentun nombre discret d’orbites, groupées dans des couches.

Les nombres magiquesde nucléons (2, 8,20, 28, 50, 82, 126…)remplient des coucheset donnent les noyaux une stabilité exceptionelle.

MODELE EN COUCHES (Shell Model)

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2.3 Symétries et Algèbres

3. Symétries/algèbres

1/2

Modèle en Couches (SM)

154Sm (SM): nombre 2+ états = 3.1014

Modèle des Bosons en Interaction (IBM1)

20

154Sm (IBM): nombre 2+ états = 26 !!!

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2.3 Symmétries et Algébras

3. Symétries/algèbres

Modèle des Bosons en Interaction

U(6)

U(5)

SU(3)

O(6)

algèbre limites

IBM 1 macroscopique

-soft Vibration (d’une sphère)

Rotation(d’une ellipsoïde)

G-soft(vibrations d’uneellipsoïde)

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2.3 Symmétries et Algébras

3. Symmétries/algébras

Modèle des Bosons en Interaction

-soft ˆ ˆˆ ˆ .dH n Q Q

Hamiltonien

Les paramètres définissentoù on se trouve entre leslimites sur le triangle

Les paramètres sont obtenus par ‘fitting’ àd’information expérimentale

vibration rotation

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Coexistence de formes nucléaires dans les isotopes de 82Pb100-124

cigare

sphérique

vibration

disque

rotation

MACROSCOPIQUE

R. Julin et al.J.Phys.G27(2001)R109

Schéma expérimental

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Coexistence de formes nucléaires dans les isotopes de 82Pb100-124

cigare

sphérique

disque

MICROSCOPIQUEMACROSCOPIQUE

126

82 82p n

potentielmoyen

régulier

126

82 82nx x

2part.-2trous(2p-2t)

126

82 82nx x x x

4part.-4trous(4p-4t)

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3. Résultats théoriques pour les isotopes 82Pb100-124

régulier (2p-2t) (4p-4t)

82p

potentielmoyen

82x xp82x x x xp

+n +n +n

Modèles en Couches

Modèles des bosons en interactionN bosons

0ˆ ˆH n

(N+2) bosons

2

2 2 2

ˆ ˆ

ˆ ˆ.

H n

Q Q

+

(N+4) bosons

4

4 4 4

ˆ ˆ

ˆ ˆ.

H n

Q Q

+

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3. Résultats théoriques pour les isotopes 82Pb100-124

régulier (2p-2t) (4p-4t)

mix,0,2 02

0

02

ˆ

. .

H s s

d d H c

mix,0,2 24

0

24

ˆ

. .

H s s

d d H c

N bosons (N+2) bosons (N+4) bosons

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3. Résultats théoriques pour les isotopes 82Pb100-124

Fixer les paramètres utilisant des principes de symétrie.

Paramètres sont constants à travers la série d’ isotopes16

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3. Résultats théoriques pour les isotopes 82Pb100-124

Fixer les paramètres utilisant des principes de symétrie.

Paramètres sont constants à travers la série d’ isotopes17

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3. Résultats théoriques pour les isotopes 82Pb100-124

résultats finaux

R. Fossion et al.PRC. C67 (2003) 024306

CONCLUSIONS+ coexistence de 3 formes+ paramètres fixés par symétrie+ paramètres const. - pentes des états trop raides- pas de transitions EM - …

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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

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