{"id":265,"date":"2018-07-17T14:17:33","date_gmt":"2018-07-17T12:17:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=265"},"modified":"2018-12-10T14:03:02","modified_gmt":"2018-12-10T13:03:02","slug":"la-campagne-dexperiences-2018-du-ganil","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/fr\/2018\/07\/17\/la-campagne-dexperiences-2018-du-ganil\/","title":{"rendered":"La campagne d\u2019exp\u00e9riences 2018 du GANIL"},"content":{"rendered":"

Le GANIL (Grand acc\u00e9l\u00e9rateur national d\u2019ions lourds) r\u00e9alise sa campagne d\u2019exp\u00e9riences 2018 d\u2019avril \u00e0 juillet. Pendant les quatre mois de fonctionnement des acc\u00e9l\u00e9rateurs, des exp\u00e9riences en physique nucl\u00e9aire, physique atomique et sciences des mat\u00e9riaux seront conduites par des \u00e9quipes de recherche du monde entier. Des industriels seront \u00e9galement accueillis au GANIL.<\/strong><\/p>\n

Pendant cette p\u00e9riode, les acc\u00e9l\u00e9rateurs du GANIL fonctionneront 24h\/24 et 7 jours sur 7. Pour permettre aux chercheurs de mener leurs recherches dans les meilleures conditions, personnels techniques et scientifiques se relaient au laboratoire pour param\u00e9trer le faisceau et s\u2019assurer du bon d\u00e9roulement des exp\u00e9riences.<\/p>\n

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Les exp\u00e9riences de physique nucl\u00e9aire programm\u00e9es<\/h4>\n

Cette ann\u00e9e, le spectrom\u00e8tre AGATA (Advanced GAmma Tracking Array) est utilis\u00e9 au cours de cinq exp\u00e9riences programm\u00e9es d\u2019avril \u00e0 juillet au GANIL. Equip\u00e9 de 35 capsules de d\u00e9tection, il est coupl\u00e9 pour la premi\u00e8re fois aux d\u00e9tecteurs de neutrons NEDA (Neutron Detector Array) et au capteur de particules charg\u00e9es DIAMANT. Cet ensemble de d\u00e9tection est unique pour identifier les noyaux tr\u00e8s exotiques produits lors de la fusion de deux noyaux lourds. Le point commun des exp\u00e9riences pr\u00e9vues en 2018 avec ce dispositif est l\u2019\u00e9tude de la structure du noyau, en interrogeant les relations entre les protons et les neutrons qui le composent.<\/p>\n

Les chercheurs s\u2019int\u00e9ressent notamment aux noyaux poss\u00e9dant le m\u00eame nombre de protons et de neutrons (N=Z), dont l\u2019\u00e9tude permet de r\u00e9v\u00e9ler certaines composantes de l\u2019interaction nucl\u00e9aire, comme l\u2019appariement proton-neutron. Il vise \u00e0 d\u00e9crire comment les nucl\u00e9ons se couplent par paire pour cr\u00e9er la structure du noyau. Au cours de cette campagne, le ph\u00e9nom\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 explor\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019\u00e9tude du noyau de Ruthenium-88 (44 protons, 44 neutrons).<\/p>\n

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Dispositif exp\u00e9rimental AGATA-NEDA-DIAMANT \u00a9GANIL\/P.Rouxel<\/p><\/div>\n

Deux exp\u00e9riences ont quant \u00e0 elles pour objectif de recueillir des informations sur l\u2019ind\u00e9pendance de l\u2019interaction nucl\u00e9aire vis-\u00e0-vis de la nature du nucl\u00e9on (proton ou neutron), ce qu\u2019on appelle la sym\u00e9trie d\u2019isospin. Cela passe par l\u2019\u00e9tude des \u00e9tats excit\u00e9s de noyaux \u00ab miroir \u00bb (m\u00eame nombre de nucl\u00e9ons avec un nombre de protons et de neutrons invers\u00e9) comme entre le Galium-63 et le Germanium-63 ou entre le Krypton-71 et le Brome-71.<\/p>\n

L\u2019une des exp\u00e9riences s\u2019int\u00e9resse aux noyaux proches de l\u2019Etain-100, noyau doublement magique (50 neutrons et 50 protons) m\u00e9connu car difficile \u00e0 cr\u00e9er en laboratoire. En identifiant les \u00e9tats excit\u00e9s de noyaux voisins plus faciles \u00e0 atteindre comme l\u2019\u00e9tain-102 et 103, les chercheurs esp\u00e8rent r\u00e9cup\u00e9rer des donn\u00e9es suppl\u00e9mentaires pour en savoir plus sur le degr\u00e9 de \u00ab magicit\u00e9 \u00bb de l\u2019Etain-100.<\/p>\n

Enfin, l\u2019une des \u00e9quipes de recherche s\u2019int\u00e9resse \u00e0 la forme du noyau de Xenon-112. Il a la particularit\u00e9 de rev\u00eatir une forme de poire et donc d\u2019avoir une asym\u00e9trie sur l\u2019un de ses axes. La mesure du degr\u00e9 de d\u00e9formation par rapport \u00e0 la sph\u00e8re pourrait confirmer l\u2019hypoth\u00e8se d\u2019un couplage in\u00e9dit de proton-neutron au sein de ce noyau.<\/p>\n

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Dispositif exp\u00e9rimental ACTAR TPC \u00a9GANIL\/P.Rouxel<\/p><\/div>\n

La cible active ACTAR TPC et les trackers de faisceau CATS ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s lors d\u2019une exp\u00e9rience en mai. Le cyclotron CIME n\u2019a pas pu fournir le faisceau radioactif de\u00a017<\/sup>F (Fluor-17) initialement pr\u00e9vu. Il a n\u00e9anmoins d\u00e9livr\u00e9 un faisceau de\u00a020<\/sup>Ne (Neon-20) qui a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour d\u00e9montrer \u00e0 nouveau le bon fonctionnement d’ACTAR TPC pour des r\u00e9actions de diffusion r\u00e9sonantes, permettant de sonder les \u00e9tats excit\u00e9s du\u00a020<\/sup>Ne.<\/p>\n

Trois exp\u00e9riences sont pr\u00e9vues aupr\u00e8s du spectrom\u00e8tre LISE lors de la campagne 2018.<\/p>\n

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Dispositif exp\u00e9rimental LISE MUST2 \u00a9GANIL\/P.Rouxel<\/p><\/div>\n

Leur d\u00e9nominateur commun est d\u2019utiliser un ensemble de d\u00e9tecteurs de particules charg\u00e9es, MUST2, pour \u00e9tudier la structure nucl\u00e9aire et les modes de d\u00e9croissance de noyaux radioactifs si instables qu\u2019ils n\u2019existeront que le temps de leur synth\u00e8se. L\u2019enjeu est de comprendre comment les forces nucl\u00e9aires structurent des noyaux atomiques poss\u00e9dant un (tr\u00e8s) fort exc\u00e8s de protons en regard du nombre de neutrons qu\u2019ils contiennent.<\/p>\n

Pour la premi\u00e8re exp\u00e9rience, le dispositif exp\u00e9rimental \u00e9tait compos\u00e9 de 5 t\u00e9lescopes MUST2 pour d\u00e9tecter les particules charg\u00e9es, d\u2019un multi-d\u00e9tecteur EXL compos\u00e9 de scintillateurs en iodure de c\u00e9sium (CsI) et d\u2019un d\u00e9tecteur LaBr3 pour d\u00e9tecter les rayons gamma. Cette exp\u00e9rience a utilis\u00e9 le faisceau radioactif d\u2019Oxygene-14, produit par SPIRAL1, et une cible de polypropyl\u00e8ne (CH2) pour peupler et \u00e9tudier les \u00e9tats excit\u00e9s du Fluor-15 et leurs modes de d\u00e9croissance (proton, 2-protons ou gamma). Cela pourrait avoir un impact en astrophysique sur notre compr\u00e9hension des explosions appel\u00e9es \u00ab sursauts X \u00bb.<\/p>\n

Dans une seconde exp\u00e9rience, les noyaux non li\u00e9s de carbone-7 (6 protons et 1 neutron) et de bore-6 (5 protons et 1 neutron) ont \u00e9t\u00e9 produits en deux \u00e9tapes : les noyaux radioactifs de carbone-9 et de bore-8 ont \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9s avec LISE dans la cassure de noyaux stables de carbone-12 d\u00e9livr\u00e9s \u00e0 haute \u00e9nergie par les cyclotrons CSS1 et CSS2 du GANIL, avant de perdre deux neutrons suppl\u00e9mentaires en interagissant avec une cible solide d\u2019hydrog\u00e8ne. MUST2 permet la d\u00e9tection des particules \u00e9mises dans leur d\u00e9sint\u00e9gration instantan\u00e9e, avec la recherche particuli\u00e8re de l\u2019\u00e9mission d\u2019un agr\u00e9gat de 4 protons.<\/p>\n

Dans la derni\u00e8re exp\u00e9rience, le calcium-34 (20 protons et 14 neutrons) a quant \u00e0 lui \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9 suivant le m\u00eame principe, en partant de noyaux de radioactifs de calcium-36 auxquels deux neutrons ont \u00e9t\u00e9 retir\u00e9s en interagissant avec la cible d\u2019hydrog\u00e8ne. L\u2019un des buts de cette exp\u00e9rience est de d\u00e9terminer si le calcium-34 est \u00e9metteur de 2 protons, un type de radioactivit\u00e9 extr\u00eamement rare dans la charte des noyaux.<\/p>\n

Lors de l\u2019analyse des donn\u00e9es, les propri\u00e9t\u00e9s des noyaux form\u00e9s seront compar\u00e9es \u00e0 celles de leurs noyaux miroirs riches en neutrons, c\u2019est-\u00e0-dire ayant un nombre sym\u00e9trique de protons et de neutrons. Les propri\u00e9t\u00e9s du calcium-34 seront par exemple compar\u00e9es \u00e0 celles du fameux noyaux bulle \u00e9tudi\u00e9 par le pass\u00e9 au GANIL : le silicium-34 (14 protons et 20 neutrons). Celles du carbone-7 seront de la m\u00eame mani\u00e8re compar\u00e9es \u00e0 celles de l\u2019hydrog\u00e8ne-7 (1 proton et 6 neutrons) d\u00e9couvert au GANIL il y a 10 ans avec le d\u00e9tecteur MAYA, et pour lequel la d\u00e9croissance en un agr\u00e9gat de 4 neutrons est actuellement recherch\u00e9e au Japon.<\/p>\n

Les trois exp\u00e9riences mobilisent des chercheurs de plusieurs laboratoires fran\u00e7ais et \u00e9trangers, dont une \u00e9quipe de l\u2019installation japonaise RIKEN qui nous pr\u00eate pour l\u2019occasion la cible d\u2019hydrog\u00e8ne CRYPTA utilisant de l\u2019h\u00e9lium liquide pour solidifier l\u2019hydrog\u00e8ne. Avec l\u2019utilisation de MUST2, ce sont ainsi plusieurs d\u00e9fis technologiques tout autant que scientifiques que devront relever les \u00e9quipes mobilis\u00e9es autour de LISE en 2018.<\/p>\n

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