{"id":2795,"date":"2019-11-06T11:06:38","date_gmt":"2019-11-06T10:06:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=2795"},"modified":"2019-11-06T11:37:13","modified_gmt":"2019-11-06T10:37:13","slug":"la-ola-du-noyau-de-plomb","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/fr\/2019\/11\/06\/la-ola-du-noyau-de-plomb\/","title":{"rendered":"La ola du noyau de Plomb"},"content":{"rendered":"

Une exp\u00e9rience r\u00e9alis\u00e9e par une \u00e9quipe de physiciens nucl\u00e9aires au GANIL r\u00e9v\u00e8le que le noyau de Plomb-207 prend une forme de poire qui oscille selon un mode bien particulier, appel\u00e9 phonon octupolaire. En retirant un neutron au Plomb 208 (41 paires de protons et 63 paires de neutrons), le Plomb-207 se retrouve avec un neutron \u00ab\u00a0c\u00e9libataire\u00a0\u00bb sur l\u2019une des orbites internes du noyau. Les nucl\u00e9ons du noyau de Plomb-207 vont alors onduler \u00e0 la mani\u00e8re d\u2019une ola de supporters, avec plus ou moins d\u2019enthousiasme selon l\u2019orbite occup\u00e9e. Ce r\u00e9sultat a fait l\u2019objet d\u2019une publication dans la revue Physical Letter B. en Juillet 2019.<\/strong><\/p>\n

A l\u2019instar de tous les syst\u00e8mes subatomiques, le noyau de l\u2019atome, lorsqu\u2019il a un trop plein d\u2019\u00e9nergie, peut pr\u00e9senter des comportements collectifs o\u00f9 tous ses constituants, les protons et les neutrons, oscillent ensemble, uniform\u00e9ment, \u00e0 une fr\u00e9quence donn\u00e9e. En m\u00e9canique quantique, ce mode excit\u00e9 du noyau est appel\u00e9 phonon. D\u00e8s lors, les diff\u00e9rentes vibrations du noyau peuvent se d\u00e9crire comme une superposition de ces phonons. Dans le noyau de l\u2019atome, l\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire pour monter un nucl\u00e9on – \u00a0proton ou neutron – vers un \u00e9tat excit\u00e9 est du m\u00eame ordre de grandeur que celle d\u2019un phonon. Cette similarit\u00e9 en \u00e9nergie a pour cons\u00e9quence une influence mutuelle forte entre ces deux modes d\u2019excitation.<\/p>\n

Le 208<\/sup>Pb, avec 82 protons et 126 neutrons, est le dernier et le plus lourd des noyaux doublement magiques [1<\/a>]. Son premier mode d\u2019excitation est justement un phonon de sym\u00e9trie dite octupolaire, c\u2019est-\u00e0-dire en forme de poire. En retirant un neutron au 208<\/sup>Pb, le nucl\u00e9on c\u00e9libataire du 207<\/sup>Pb peut se coupler au phonon octupolaire du 208<\/sup>Pb pour former les premiers \u00e9tats excit\u00e9s de ce dernier. Si le neutron c\u00e9libataire occupe une orbite de bas spin (not\u00e9e p<\/em>, l<\/em>=1), le couplage conduit \u00e0 une att\u00e9nuation du phonon octupolaire. Cet effet a \u00e9t\u00e9 largement \u00e9tudi\u00e9 exp\u00e9rimentalement dans le pass\u00e9. A l\u2019inverse, si le neutron c\u00e9libataire occupe une orbite de grand spin (not\u00e9e i<\/em>, l<\/em>=6) alors le phonon est amplifi\u00e9. Ce dernier mode d\u2019excitation n\u2019avait jamais \u00e9t\u00e9 mis en \u00e9vidence jusqu\u2019\u00e0 maintenant.<\/p>\n\n\n\n
Afin de mieux comprendre ce ph\u00e9nom\u00e8ne, on peut dresser une analogie avec un mouvement de foule tel que l\u2019on peut le voir dans un stade. Imaginons un stade non pas circulaire mais en forme de poire. Le phonon octupolaire du 208<\/sup>Pb serait alors une \u00ab\u00a0ola\u00a0\u00bb parcourant le stade rempli de supporters. Ce mouvement r\u00e9alis\u00e9 par des milliers de personnes peut se d\u00e9crire comme une onde unique faisant le tour du stade \u00e0 une vitesse quasiment constante. La somme des individualit\u00e9s cr\u00e9e ainsi un mouvement collectif o\u00f9 on ne distingue plus les individualit\u00e9s. Imaginons enfin que nous puissions mesurer l\u2019enthousiasme de cette foule par une valeur num\u00e9rique et qu\u2019elle serait notre point de r\u00e9f\u00e9rence. Le 207<\/sup>Pb serait alors ce m\u00eame stade, mais avec un spectateur en moins. Si ce \u00ab\u00a0trou\u00a0\u00bb dans les tribunes se situe dans une rang\u00e9e p<\/em>, alors l\u2019enthousiasme de la \u00ab\u00a0ola\u00a0\u00bb retombe l\u00e9g\u00e8rement, toutefois sans s\u2019arr\u00eater. Maintenant, si un spectateur de la rang\u00e9e i<\/em> se d\u00e9place vers la rang\u00e9 p<\/em> et comble cette derni\u00e8re mais cr\u00e9e un trou dans la rang\u00e9e i<\/em>, alors l\u2019enthousiasme de la \u00ab ola \u00bb est sup\u00e9rieur \u00e0 celle du stade plein.<\/td>\n\"\"<\/p>\n

\u00a9GANIL\/P. Rouxel<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Dans une exp\u00e9rience men\u00e9e au GANIL aupr\u00e8s des spectrom\u00e8tres AGATA et VAMOS, une collaboration men\u00e9e par des chercheurs du CSNSM (Orsay), du GANIL (Caen) et de l\u2019Universit\u00e9 de Canberra (Australie) a mis en \u00e9vidence ce mode de couplage \u00e0 grand spin du phonon octupolaire. En mesurant le temps de vie de l\u2019ordre de la pico-seconde (10-12<\/sup> sec.) d\u2019un \u00e9tat excit\u00e9 particulier dans le noyau de 207<\/sup>Pb, ils ont pu montrer que la probabilit\u00e9 de transition de cet \u00e9tat (l\u2019enthousiasme de la \u00ab\u00a0ola\u00a0\u00bb) \u00e9tait compatible avec une description en phonon coupl\u00e9 \u00e0 un \u00e9tat de grand spin.\u00a0 Bien que le 207<\/sup>Pb soit un noyau stable, il a fallu plusieurs d\u00e9cennies pour \u00e9tablir la meilleure r\u00e9action pour cr\u00e9er cet \u00e9tat excit\u00e9 et la mise en service de deux spectrom\u00e8tres de haute sensibilit\u00e9 pour r\u00e9aliser la mesure. En effet, c\u2019est par une collision d\u2019ions lourds (208<\/sup>Pb sur 100<\/sup>Mo) que le 207<\/sup>Pb est produit et identifi\u00e9 en masse (A) dans le spectrom\u00e8tre VAMOS. Aucun autre spectrom\u00e8tre au monde n\u2019est aujourd\u2019hui capable d\u2019identifier de telles masses pour la vitesse relativement faible (~10% de la vitesse de la lumi\u00e8re) avec laquelle le 207<\/sup>Pb est produit. Enfin, il a fallu la sensibilit\u00e9 exceptionnelle du spectrom\u00e8tre AGATA pour mesurer le l\u00e9ger d\u00e9calage en \u00e9nergie correspondant \u00e0 la d\u00e9croissance de l\u2019\u00e9tat \u00e9tudi\u00e9 et en d\u00e9duire son temps de vie.<\/p>\n

Les r\u00e9sultats de cette \u00e9tude ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s dans Phys. Letter B. en Juillet 2019 [2].<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Une exp\u00e9rience r\u00e9alis\u00e9e par une \u00e9quipe de physiciens nucl\u00e9aires au GANIL r\u00e9v\u00e8le que le noyau de Plomb-207 prend une forme de poire qui oscille selon un mode bien particulier, appel\u00e9 phonon octupolaire. En retirant un neutron au Plomb 208 (41 paires de protons et 63 paires de neutrons), le Plomb-207 se retrouve avec un neutron […]<\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":2796,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_locale":"fr_FR","_original_post":"2795"},"categories":[19],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2795"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2795"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2795\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2799,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2795\/revisions\/2799"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2796"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2795"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2795"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2795"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}