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Campagne d’expériences 2019 au GANIL : de nouveaux faisceaux pour le spectromètre européen AGATA couplé au multi détecteur MUGAST

La campagne d’expériences 2019 du GANIL démarrera le 1er avril prochain, pour une durée de quatre mois. Cette année, les faisceaux radioactifs retrouvent le chemin de la salle d’expériences G1, après 6 ans d’interruption dus aux améliorations apportées au système de production SPIRAL1.

La salle d’expériences G1 accueillera le multi détecteur MUGAST couplé aux spectromètres gamma AGATA et magnétique VAMOS++, pour une campagne de trois expériences. Elles utiliseront les faisceaux radioactifs ré-accélérés de l’installation SPIRAL1 du GANIL. Un retour aux fondamentaux pour la salle G1 et les chercheurs qui n’avaient plus utilisé de faisceaux d’ions radioactifs dans cette salle depuis 2013.

Ces noyaux dits « exotiques » seront produits par la fragmentation de faisceaux stables accélérés à haute énergie par les cyclotrons du GANIL lors de la collision du faisceau avec des atomes de carbone de la cible de SPIRAL1.

Détecteur MUGAST © CEA/Stroppa

Ils sont ensuite extraits de la cible de production, ionisés et post-accélérés à environ 10% de la vitesse de la lumière et délivrés dans la salle d’expériences. Les expériences consistent à étudier le transfert d’un ou deux nucléons entre les atomes de la cible et les noyaux radioactifs, permettant ainsi de sonder l’interaction nucléaire pour ces noyaux encore bien mystérieux.

L’observation en coïncidence « triple » du nouvel isotope formé après le transfert dans VAMOS, de la particule légère issue de la réaction dans le détecteur MUGAST et du rayonnement émis lors de la désexcitation du noyau dans AGATA, permet de mesurer des événements extrêmement rares et d’ainsi apporter des connaissances sur les noyaux exotiques si difficiles à produire.

Au programme de cette campagne, l’étude des états résonnants du noyau non-lié de Fluor-15 apportera aux chercheurs de nouveaux éclairages sur le couplage au continuum ; l’étude du noyau de Potassium-47 donnera des informations précieuses sur le rôle des protons dans l’évolution de la structure microscopique pour les isotopes qui comportent 28 neutrons (N=28), juste en dessous du noyau doublement magique de Calcium-48. Enfin, la troisième expérience permettra de mieux comprendre une réaction astrophysique impliquant la transformation d’un atome d’Oxygène-15 en Neon-19 par la capture d’un noyau d’Hélium (ou particule alpha). Cette réaction fournit une voie de sortie au cycle CNO (Carbone-Azote-Oxygène), vers le processus de nucléosynthèse stellaire de type –RP, qui permet la création de noyaux plus lourds.