{"id":7247,"date":"2025-12-16T11:33:57","date_gmt":"2025-12-16T10:33:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=7247"},"modified":"2025-12-18T09:06:29","modified_gmt":"2025-12-18T08:06:29","slug":"explorer-le-comportement-de-la-matiere-nucleaire-a-travers-les-collisions-dions-lourds","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/fr\/2025\/12\/16\/explorer-le-comportement-de-la-matiere-nucleaire-a-travers-les-collisions-dions-lourds\/","title":{"rendered":"Explorer le comportement de la mati\u00e8re nucl\u00e9aire \u00e0 travers les collisions d’ions lourds"},"content":{"rendered":"\n

La mati\u00e8re nucl\u00e9aire se trouve \u00e0 l’\u00e9chelle microscopique dans les noyaux, mais \u00e9galement \u00e0 une \u00e9chelle beaucoup plus grande dans certains sc\u00e9narios astrophysiques. Comprendre l’\u00c9quation d’\u00c9tat nucl\u00e9aire (Equation of State, EoS) est essentiel pour d\u00e9crire le comportement thermodynamique de la mati\u00e8re nucl\u00e9aire, ce qui constitue un ingr\u00e9dient n\u00e9cessaire \u00e0 la mod\u00e9lisation d’objets astrophysiques tels que les \u00e9toiles \u00e0 neutrons et les supernovae. Un \u00e9l\u00e9ment cl\u00e9 de l’EoS est son terme d’\u00e9nergie de sym\u00e9trie, qui r\u00e9git la fa\u00e7on dont les syst\u00e8mes nucl\u00e9aires \u00e9quilibrent les protons et les neutrons. Contraindre son comportement en fonction de la densit\u00e9 reste l’un des principaux d\u00e9fis de la physique nucl\u00e9aire, avec des cons\u00e9quences importantes en astrophysique, par exemple pour la mod\u00e9lisation des \u00e9toiles \u00e0 neutrons et l’interpr\u00e9tation des signaux des ondes gravitationnelles.<\/strong><\/p>\n

Cet exp\u00e9rience, r\u00e9alis\u00e9e au GANIL en 2019, a \u00e9tudi\u00e9 les collisions 58,64<\/sup>Ni+64,58<\/sup>Ni \u00e0 32 MeV\/nucleon en utilisant le dispositif exp\u00e9rimental INDRA-FAZIA, le plus avanc\u00e9 pour mesurer la composition neutron-proton des produits des collisions d’ions lourds dans le domaine de l’\u00e9nergie de Fermi.<\/p>\n\n\n\n

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Le dispositif INDRA-FAZIA au GANIL \u00a9P.Stroppa\/CEA<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Gr\u00e2ce \u00e0 la r\u00e9solution isotopique de pointe de FAZIA, le rapport neutron-proton des restes de quasiprojectiles a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 directement, fournissant une sonde robuste de la diffusion d’isospin. Une reconstruction du param\u00e8tre d’impact  ind\u00e9pendante du mod\u00e8le a \u00e9t\u00e9 mise en \u0153uvre sur la base des informations collect\u00e9es par INDRA.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9\u00e9quilibration progressive du d\u00e9s\u00e9quilibre initial en isospin a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e en comparant les restes de quasiprojectiles produits dans les deux r\u00e9actions asym\u00e9triques oppos\u00e9es (64<\/sup>Ni+58<\/sup>Ni et 58<\/sup>Ni+64<\/sup>Ni). Pour des collisions de plus en plus centrales, ces restes deviennent progressivement identiques. Cela peut \u00eatre observ\u00e9 clairement sur le graphique en Fig.2, fournissant la mesure la plus pr\u00e9cise de la diffusion d’isospin \u00e0 ce jour, o\u00f9 les courbes des deux r\u00e9actions tendent \u00e0 converger \u00e0 mesure que le param\u00e8tre d’impact b diminue (c’est-\u00e0-dire pour des collisions plus centrales).<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00e9sultat a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9 dans Phys. Rev. C<\/em> : h<\/a>ttps:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevC.111.044601<\/a><\/p>\n\n\n\n

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R\u00e9\u00e9quilibration d’isospin entre le projectile et la cible dans les r\u00e9actions 64,58Ni+58,64Ni \u00e0 32 MeV\/nucleon. Le r\u00e9sultat exp\u00e9rimental obtenu avec INDRA-FAZIA est compar\u00e9 aux calculs th\u00e9oriques du mod\u00e8le de transport BUU@VECC-McGill.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Gr\u00e2ce \u00e0 une collaboration avec le LPC Caen et le VECC (Kolkata, Inde), soutenue par le programme de GANIL Visiting Scientist, le r\u00e9sultat exp\u00e9rimental a \u00e9t\u00e9 compar\u00e9 aux simulations du mod\u00e8le de transport BUU@VECC-McGill, utilisant \u00e0 la fois des interactions nucl\u00e9aires ab-initio et ph\u00e9nom\u00e9nologiques. Une \u00e9tude coh\u00e9rente de l’\u00e9volution temporelle des densit\u00e9s baryoniques ainsi que des courants de neutrons et de protons a permis de d\u00e9terminer pr\u00e9cis\u00e9ment la r\u00e9gion de densit\u00e9 effectivement sond\u00e9e dans cette exp\u00e9rience, afin d’\u00e9viter toute extrapolation incontr\u00f4l\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

La comparaison avec les calculs du mod\u00e8le de transport montre que la tendance exp\u00e9rimentale ne peut pas \u00eatre reproduite par des param\u00e9trisations tr\u00e8s \u201cstiff\u201d (raides) de l’\u00e9nergie de sym\u00e9trie, c’est-\u00e0-dire celles qui pr\u00e9disent une augmentation rapide de l’\u00e9nergie de sym\u00e9trie avec la densit\u00e9. En revanche, les donn\u00e9es sont mieux d\u00e9crites par des param\u00e9trisations \u201csoft\u201d (douces), o\u00f9 l’augmentation avec la densit\u00e9 est plus mod\u00e9r\u00e9e. Les r\u00e9sultats sont en accord avec le c\u00f4t\u00e9 plus souple des pr\u00e9dictions ab-initio.<\/p>\n\n\n\n

Notre analyse compl\u00e8te, incluant l’\u00e9tude de la r\u00e9gion de densit\u00e9 sensible, a permis la d\u00e9finition des zones de confiance dans le plan \u00e9nergie de sym\u00e9trie vs densit\u00e9 autour de la densit\u00e9 de saturation, fournissant ainsi l’une des contraintes exp\u00e9rimentales les plus strictes \u00e0 ce jour.<\/p>\n\n\n\n

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Contrainte INDRA-FAZIA sur le terme d’\u00e9nergie de sym\u00e9trie de l’\u00e9quation d’\u00e9tat nucl\u00e9aire.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Cette contrainte, compl\u00e9mentaire de celles issues des observations astrophysiques, peut \u00eatre directement utilis\u00e9e pour l’inf\u00e9rence de l’EoS nucl\u00e9aire des \u00e9toiles \u00e0 neutrons.
Le r\u00e9sultat a \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment publi\u00e9 dans la revue Phys. Lett. B<\/em> : https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.physletb.2025.139815<\/a><\/p>\n\n\n\n

Contact: Caterina Ciampi\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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