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Le GANIL élargit sa gamme en énergie pour se rapprocher des étoiles

Une ligne de faisceau du GANIL a été récemment totalement remaniée pour transporter des faisceaux radioactifs de basse énergie (1 à 2 MeV/u), une gamme d’énergie nouvelle pour les ions radioactifs du GANIL. Le nouveau dispositif permet de ralentir les faisceaux du cyclotron CIME tout en mesurant leur énergie avec une grande précision. Avec ce nouveau dispositif, les faisceaux d’ions de SPIRAL1 ont une énergie proche de celle rencontrée dans les étoiles. Il est alors possible de reproduire au plus près les conditions de réactions nucléaires stellaires.

La première expérience avec ce dispositif s’est déroulée en juin 2024. Elle avait pour objectif, grâce à la cible active ACTAR_TPC, d’améliorer la précision de la mesure de la section efficace 8Li(alpha,n)11B. Cette section efficace n’est connue qu’avec une précision de 50%, et pourtant elle joue un rôle important dans plusieurs scénarios astrophysiques, de la nucléosynthèse primordiale aux fusions d’étoiles à neutrons.

Cerise sur le gâteau, le dispositif a permis d’étudier les états excités du noyau composé dans la réaction de fusion, le 12B, qui présente des états de clusters, importants pour décrire les noyaux très exotiques et comprendre l’interaction nucléaire.

Début de la ligne G21 comprenant un dégradeur en énergie (feuille mince de matière) et un détecteur permettant de mesurer le temps de vol mis par les ions pour atteindre la cible active ACTAR TPC, située 10 mètres plus loin. La mesure du temps de vol des ions permet de déterminer événement par événement leur énergie. ©GANIL/CEA-CNRS
Cible active ACTAR TPC installée au bout de la ligne G21. Le faisceau d’ions entre par le côté gauche, fermé par une bride sur la photo, et les trajectoires des ions sont enregistrées sur le plan de 128×128 pixels situé sur la partie supérieure de la chambre, équipés chacun de leur voie d’électronique digitale, visibles en partie en haut. ©GANIL/CEA-CNRS