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Etude des réactions induites par deutons dans l’approche CDCC

P. Chau Huu-Tai, CEA/DAM/DIF
Vendredi 28 Novembre 2008 à 10h30 - Salle des Séminaires

Le développement de faisceaux radioactifs de haute intensité devrait permettre d’étudier les noyaux loin de la vallée de stabilité et d’améliorer ainsi notre connaissance de la structure nucléaire, de l’interaction entre les nucléons et des processus de nucléosynthèse. Les réactions en cinématique inverse sur des cibles deutérées constituent un outil privilégié pour réaliser ce type d’étude et déterminer les propriétés des noyaux exotiques mais nécessitent de savoir calculer précisément les sections efficaces de ces réactions. Or le calcul des sections efficaces induites par deuton se heurte à des difficultés liées à deux propriétés de ce projectile : le deuton est un système à la fois composite (formé d’un proton et d’un neutron) et peu lié (2,2 MeV d’énergie de liaison), si bien que, lors d’une collision avec le noyau cible, la voie élastique, les voies de cassure (``breakup’’) et celles de transfert d’un nucléon peuvent entrer en compétition et s’influencer mutuellement. Pour inclure ses effets, R. C. Johnson et al et G. H. Ratwitcher ont proposé au début des années 70 une approximation du problème àtrois-corps (maintenant connue sous le nom de Continuum Discretized Coupled Channels) qui consiste à discrétiser le continuum et qui permet d’obtenir un ensemble d’équations différentielles couplées dont la résolution donne accès aux sections efficaces. Dans une première partie je présenterai donc ce formalisme et je l’utiliserai pour calculer des sections efficaces de réaction et différentielles élastiques qui seront comparées aux mesures expérimentales. Je présenterai ensuite deux extensions récentes de CDCC et leurs applications : dans la première, N. Summers et al ont inclus les excitations du projectile afin d’étudier des noyaux exotiques ; dans la seconde, nous avons inclus, pour les réactions induites par deuton, les excitations de la cible. Dans une dernière partie, je m’intéresserai aux réactions de transfert et je montrerai comment on peut en extraire des informations de spectroscopie. Les réactions induites par deutons présentent un intérêt d’une part pour l’étude de la structure des noyaux et d’autre part pour des études des matériaux et la production de radio-isotopes utilisés en médecine. Le calcul des sections efficaces de ces réactions doit tenir compte de deux propriétés de ce projectile : le deuton est un système composite formé d’un proton et d’un neutron et il est peu lié (l’énergie de liaison est de seulement 2,2 MeV et il n’y a pas d’état excité), si bien que, lors d’une collision avec le noyau cible, la voie élastique, les voies de cassure (``breakup’’) et celles de transfert d’un nucléon peuvent entrer en compétition et s’influencer mutuellement. Pour inclure ses effets, R. C. Johnson et G. W. Ratwitcher ont proposé au début des années 70 une approximation du problème à trois-corps (maintenant connue sous le nom de Continuum Discretized Coupled Channels) qui consiste à discrétiser le continuum et qui permet d’obtenir un ensemble d’équations différentielles couplées dont la résolution donne accès aux sections efficaces. Dans une première partie je présenterai donc ce formalisme et je l’utiliserai pour calculer des sections efficaces de réactions. Je présenterai ensuite deux extensions récentes de CDC C : en effet N. Summers et al ont proposé une extension qui inclut les excitations du projectile afin d’étudier des noyaux exotiques ; de notre côté nous avons inclus pour les réactions induites par deuton les excitations de la cible. Dans une dernière partie, je m’intéresserai aux réactions de transfert et à leurs applications pour les études de spectroscopie et dans les évaluations.

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