Excitations Nucléaires par Lasers

Accélérer des particules et étudier le noyau dans un plasma dense et chaud créé en laboratoire à l’aide de lasers de puissance.

ENL

Les activités du groupe Excitations Nucléaires par Laser couvrent un large domaine de physique à l’interface entre la physique nucléaire, la physique atomique et la physique des plasmas. Elles ont pour objectif de contribuer à la mise au point d’un accélérateur laser plasma d’ions capable de créer dans des réactions nucléaires des radioisotopes instables :

  • dont on pourra étudier les modifications des propriétés dans des plasmas lasers denses et chauds (intérêt astrophysique)
  • d’intérêt pour des applications

Le développement et la mise en service de lasers impulsionnels de très haute énergie, comme APOLLON ou ELI-NP ouvrent de nouvelles perspectives pour ces études.

    Parmi eux, les lasers à impulsions longues (centaines de picosecondes) permettent de créer les plasmas denses et chauds, qui sont impossibles à créer auprès des accélérateurs classiques de physique nucléaire. Les conditions thermodynamiques de température et de densité extrêmes qui y règnent sont susceptibles d’affecter le couplage entre le noyau et son cortège électronique. Les taux de réactions d’excitation ainsi que les propriétés nucléaires, telles que la durée de vie des états excités, peuvent alors y être modifiés.

    Les lasers à impulsions courtes ( jusqu’à la centaine de picosecondes) permettent de produire des pulses de particules accélérées de haut flux et de courte durée. Ces nouvelles sources compactes présentent un intérêt à la fois pour la physique fondamentale et pour les applications.

    N

    Diagnostics et techniques expérimentales

    ENL | ©FannyCadou
    ENL | ©cenbg
    ENL | Chambre Milka au Luli
    ENL | Manip GSI©cenbg

    Publications

    Over-critical sharp-gradient plasma slab produced by the collision of laser-induced blast-waves in a gas jet ; Application to high-energy proton accelerationJ.-R. Marques, P. Loiseau, J. Bonvalet, M. Tarisien, E. d’Humieres, J. Domange, F. Hannachi, L. Lancia, O. Larroche, P. Nicolai, P. Puyuelo-Valdes, L. Romagnani, J. Santos, and V. Tikhonchuk
    Physics of Plasmas Vol.28, Issue 2 (2021)
    https://doi.org/10.1063/5.0031313

    THÈSES

    par Emmanuel Friday ATUKPOR - en cours

    Détection en temps réel de particules auprès des lasers de puissance.

    par Pilar PUYUELO VALDES le 5/10/20

    Faisceaux d’ions accélérés par interaction d’un laser intense avec un jet de gaz dense et application à l’analyse élémentaire.