{"id":7600,"date":"2026-06-12T17:48:59","date_gmt":"2026-06-12T15:48:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=7600"},"modified":"2026-06-12T17:50:32","modified_gmt":"2026-06-12T15:50:32","slug":"spectroscopie-de-desintegration-des-noyaux-lourds-et-superlourds","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/fr\/2026\/06\/12\/spectroscopie-de-desintegration-des-noyaux-lourds-et-superlourds\/","title":{"rendered":"Spectroscopie de d\u00e9sint\u00e9gration des noyaux lourds et superlourds"},"content":{"rendered":"\n

La recherche de nouvelles fermetures de couche au-del\u00e0 du 208Pb, o\u00f9 se situerait ce qu\u2019on appelle \u00ab l\u2019\u00eele de stabilit\u00e9 des noyaux superlourds \u00bb, reste l\u2019un des principaux d\u00e9fis de la physique nucl\u00e9aire. Cet article r\u00e9sume les progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s pour les nucl\u00e9ides les plus lourds, de <\/strong>\ud835\udc4d<\/strong> = 99 (einsteinium) \u00e0 <\/strong>\ud835\udc4d<\/strong> = 118 (oganesson), et comprend une revue de la litt\u00e9rature ainsi qu’un tableau complet r\u00e9pertoriant les principales propri\u00e9t\u00e9s de chaque isotope et \u00e9tat isom\u00e9rique connu. Une installation susceptible d’\u00e9tendre consid\u00e9rablement cette recherche est le \u00ab super spectrom\u00e8tre s\u00e9parateur \u00bb S3<\/sup>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Au fil des d\u00e9cennies, une collection importante de donn\u00e9es a \u00e9t\u00e9 accumul\u00e9e et r\u00e9guli\u00e8rement r\u00e9sum\u00e9e dans des articles de synth\u00e8se consacr\u00e9s aux diff\u00e9rents aspects de la recherche sur les noyaux superlourds. La figure 1, extrait de la partie sup\u00e9rieure droite du tableau des nucl\u00e9ides, le tableau de Segr\u00e9, illustre les modes de d\u00e9sint\u00e9gration des noyaux les plus lourds. Cette revue pr\u00e9sente un r\u00e9sum\u00e9 des r\u00e9sultats r\u00e9cents obtenus gr\u00e2ce \u00e0 la spectroscopie de d\u00e9sint\u00e9gration apr\u00e8s s\u00e9paration (decay spectroscopy after separation \u2013 DSAS ; voir la figure 2 pour les principes de base de la m\u00e9thode) des noyaux superlourds pour l’ensemble des 204 noyaux connus des 20 \u00e9l\u00e9ments les plus lourds. Les demi-vies et les ann\u00e9es de d\u00e9couverte de ces isotopes sont indiqu\u00e9es dans la figure 3, sur arri\u00e8re-plan des \u00e9nergies de correction de couche calcul\u00e9es par Robert Smolanczuk et Adam Sobiczewski (PRC 52 (1995) 1871).<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Figure 1: Isotopes et leur modes de d\u00e9croissance (rouge: b–<\/sup>\/capture \u00e9lectronique (EC), blue: b+<\/sup>, jaune: a, vert: fission spontan\u00e9e (SF)) du einsteinium au darmstadtium.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Pour \u00e9tudier la structure fondamentale de ces esp\u00e8ces lourdes, qui ont jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent \u00e9t\u00e9 produites presque exclusivement par des r\u00e9actions de fusion-\u00e9vaporation, la DSAS s\u2019est r\u00e9v\u00e9l\u00e9e \u00eatre une m\u00e9thode puissante. Les principaux composants impliqu\u00e9s sont un faisceau \u00e0 haute intensit\u00e9, un syst\u00e8me avanc\u00e9 de cibles et un s\u00e9parateur efficace \u00e9quip\u00e9 d’un syst\u00e8me complet de d\u00e9tection des particules et des photons. La technique de d\u00e9tection permet d’\u00e9tablir des corr\u00e9lations de position et\/ou de temps entre le noyau de recul et sa d\u00e9sint\u00e9gration successive, gr\u00e2ce \u00e0 la d\u00e9tection des particules et des photons impliqu\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n\n

\n
\"\"
Figure 2 : DSAS et corr\u00e9lations g\u00e9n\u00e9tiques : le noyau de recul est implant\u00e9 dans un d\u00e9tecteur sensible \u00e0 la position. Il se d\u00e9sint\u00e8gre ensuite par \u00e9mission \u03b1 en un noyau fils, qui se d\u00e9sint\u00e8gre \u00e0 son tour en un noyau petit-fils. Outre les produits de r\u00e9action s\u00e9par\u00e9s, leur rayonnement de d\u00e9sint\u00e9gration, c’est-\u00e0-dire les particules \u03b1, les rayons \u03b3 et les rayons X, ainsi que les \u00e9lectrons de conversion (CE), sont d\u00e9tect\u00e9s en co\u00efncidence.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le contexte scientifique est abord\u00e9 dans cette revue \u00e0 travers divers aspects de la structure nucl\u00e9aire \u00e9tudi\u00e9s exp\u00e9rimentalement, tels que les niveaux \u00e0 une particule, la d\u00e9formation nucl\u00e9aire, les \u00e9carts en \u00e9nergie entre les couches et l’isom\u00e9rie nucl\u00e9aire, ainsi que la comp\u00e9tition entre modes de d\u00e9sint\u00e9gration. En ce qui concerne la th\u00e9orie, deux exemples de progr\u00e8s r\u00e9cents et leur impact sur d’\u00e9ventuels efforts exp\u00e9rimentaux futurs sont mis en avant : i) les premiers calculs du mod\u00e8le des couches pour un noyau superlourd, r\u00e9alis\u00e9s par Dao et Nowacki (arXiv:2409.08210), qui reproduisent la structure nucl\u00e9aire des niveaux de basse \u00e9nergie avec une concordance \u00e9tonnante par rapport aux r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux pour le 254No, laissent entrevoir une compr\u00e9hension potentiellement plus approfondie de ces esp\u00e8ces lourdes ; ii)\u00a0 Ravli\u0107 et Nazarewicz\u00a0 (PRC 111 (2025) L051305) ont r\u00e9cemment calcul\u00e9 les probabilit\u00e9s de d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2 des noyaux les plus lourds, sugg\u00e9rant que ce mode de d\u00e9sint\u00e9gration est tr\u00e8s comp\u00e9titif jusqu’aux isotopes du flerovium, alors que les preuves exp\u00e9rimentales manquent au-del\u00e0 du dubnium (voir Fig. 1). La mise en \u00e9vidence de la d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata dans la r\u00e9gion allant du dubnium \u00e0 l\u2019oganesson pourrait modifier consid\u00e9rablement le paysage de d\u00e9sint\u00e9gration de cette partie du tableau des nucl\u00e9ides, ce qui fait des pr\u00e9visions de ce mod\u00e8le une invitation claire \u00e0 mener des exp\u00e9riences dans cette direction. Le nouveau dispositif S3<\/sup> du GANIL, actuellement en cours d\u2019installation, constituera un cadre id\u00e9al pour relever ce d\u00e9fi.<\/p>\n

Le corps principal de cet article reporte des nouveaux r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux, isotope par isotope, de l’einsteinium \u00e0 l’oganesson. Les principales propri\u00e9t\u00e9s de tous les isotopes de cette r\u00e9gion sont r\u00e9sum\u00e9es dans un tableau complet, qui r\u00e9pertorie toutes les publications relatives aux travaux exp\u00e9rimentaux concern\u00e9s, dans le but de fournir une base de donn\u00e9es exhaustive pouvant servir de r\u00e9f\u00e9rence pour les futurs travaux exp\u00e9rimentaux.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Figure 3 : \u00c9nergies de correction de couche (nuances de bleu) en fonction du nombre de protons et de neutrons. Les couleurs allant du jaune au rouge fonc\u00e9\/noir repr\u00e9sentent les demi-vies exp\u00e9rimentales (panneau sup\u00e9rieur) et les ann\u00e9es de d\u00e9couverte (panneau inf\u00e9rieur) pour les noyaux les plus lourds, de l’einsteinium \u00e0 l’oganesson. Les couches ferm\u00e9es pr\u00e9dites sont indiqu\u00e9es par des lignes pleines. Les \u00e9carts en \u00e9nergie entre les couches pour les noyaux d\u00e9form\u00e9s stables sont indiqu\u00e9es par des lignes pointill\u00e9es.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Au fil des ann\u00e9es et des d\u00e9cennies, la recherche sur les \u00e9l\u00e9ments superlourds (superheavy elements \u2013 SHE) et l’\u00e9tude des propri\u00e9t\u00e9s des noyaux superlourds (superheavy nuclei \u2013 SHN) ont toujours atteint un stade o\u00f9 les progr\u00e8s semblaient marquer le pas. Une avanc\u00e9e technologique et le perfectionnement des outils exp\u00e9rimentaux, notamment l’introduction d’acc\u00e9l\u00e9rateurs, de techniques de d\u00e9tection et de m\u00e9thodes de s\u00e9paration efficaces, ont souvent entra\u00een\u00e9 un bond en avant consid\u00e9rable dans les progr\u00e8s exp\u00e9rimentaux, \u00e9largissant ainsi notre compr\u00e9hension des noyaux les plus lourds.<\/p>\n

En ce qui concerne les principaux outils de travail, les acc\u00e9l\u00e9rateurs, les installations de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration produisant des faisceaux stables \u00e0 haute intensit\u00e9 sont d\u00e9j\u00e0 op\u00e9rationnels ou le seront bient\u00f4t, comme la \u00ab\u00a0SHE Factory\u00a0\u00bb du FLNR JINR (Dubna, Russie) \u00e9quip\u00e9e du nouveau s\u00e9parateur \u00e0 gaz DGFRS2-2, l’acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire RILAC dont les performances en termes d’intensit\u00e9 de faisceau ont \u00e9t\u00e9 am\u00e9lior\u00e9es au RIKEN (Tokyo, Japon), ou encore le projet HELIAC de GSI\/FAIR (Allemagne), qui en est encore \u00e0 ses d\u00e9buts, les premiers composants \u00e9tant en cours de test.<\/p>\n

La prochaine installation appel\u00e9e \u00e0 relever activement le d\u00e9fi de la recherche sur la SHN est le LINAC de SPIRAL2 au GANIL. Le potentiel complet de cette installation sera disponible d\u00e8s la mise en service du nouvel injecteur NEWGAIN. Dans sa configuration finale, elle offrira les intensit\u00e9s les plus \u00e9lev\u00e9es pour tous les ions. Associ\u00e9e \u00e0 S3<\/sup>, elle constituera l\u2019une des installations les plus comp\u00e9titives au monde pour l\u2019\u00e9tude \u00a0des SHN et la recherche sur les SHE. Combin\u00e9e \u00e0 l’installation compl\u00e8te de s\u00e9paration et de d\u00e9tection S3<\/sup>, \u00e9quip\u00e9e du r\u00e9seau de d\u00e9tection pour \u00ab\u00a0Spectroscopy and Identification of Rare Isotopes Using S3 <\/sup>\u00bb (SIRIUS), ainsi qu’\u00e0 la \u00ab\u00a0Low Energy Branch\u00a0\u00bb (S3<\/sup>-LEB) offrant des outils pour l’\u00e9tude des propri\u00e9t\u00e9s atomiques et nucl\u00e9aires fondamentales, elle sera pr\u00eate \u00e0 faire passer la recherche sur les SHE\/SHN au niveau sup\u00e9rieur.<\/p>\n

En conclusion, forte d’une exp\u00e9rience de plus d’un si\u00e8cle et alors que de nouvelles installations entrent en service ces jours-ci \u00e0 travers le monde, la recherche sur les SHE\/SHN est sur le point de franchir une nouvelle \u00e9tape majeure dans le domaine exp\u00e9rimental, avec la possibilit\u00e9 de contribuer de mani\u00e8re significative \u00e0 la compr\u00e9hension fondamentale de la mati\u00e8re nucl\u00e9aire.<\/p>\n

Contact<\/span> : Dieter Ackermann<\/p>\n

L\u2019article de revue est publi\u00e9 dans Progr. Part. Nucl. Phys. 147 (2026) 104215; https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ppnp.2025.104215<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La recherche de nouvelles fermetures de couche au-del\u00e0 du 208Pb, o\u00f9 se situerait ce qu\u2019on appelle \u00ab l\u2019\u00eele de stabilit\u00e9 des noyaux superlourds \u00bb, reste l\u2019un des principaux d\u00e9fis de la physique nucl\u00e9aire. Cet article r\u00e9sume les progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s pour les nucl\u00e9ides les plus lourds, de \ud835\udc4d = 99 (einsteinium) \u00e0 \ud835\udc4d = 118 (oganesson), […]<\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":7597,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_locale":"fr_FR","_original_post":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/?p=7596","footnotes":""},"categories":[19],"tags":[],"class_list":["post-7600","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualite","fr-FR"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7600","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"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=7600"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7600\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7607,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7600\/revisions\/7607"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7597"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7600"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7600"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ganil-spiral2.eu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7600"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}