Thèse Recherche de la Résonance Géante de Paires dans les Noyaux Lourds dans 2 Nouvelles Voies Neutron-Proton et Proton-Proton. H/F Doctorat.Gouv.Fr

Jusqu'à présent, les recherches de la GPV se sont concentrées sur les paires neutron-neutron, au moyen de réactions de transfert de deux neutrons. Des expériences récentes ont apporté des indices en faveur de l'existence de ce mode dans les noyaux 14C et 15C. Cependant, malgré des études expérimentales sensibles, la GPV n'a pas encore été identifiée de manière définitive dans les noyaux d'étain (Sn) ou de plomb (Pb), alors même que les corrélations d'appariement neutron-neutron jouent un rôle crucial au voisinage de leurs états fondamentaux.

Plusieurs explications sont envisageables : la réponse pourrait être fragmentée en contributions individuelles très faibles ; la GPV pourrait être plus large que prévu en raison de sa proximité avec le continuum ; ou encore, les contraintes expérimentales pourraient réduire la probabilité de peupler ce mode.

Les GPV proton-proton et neutron-proton constitueraient de meilleurs candidats que la GPV neutron-neutron, en raison de l'effet de la barrière coulombienne, qui pourrait empêcher la GPV de se dissoudre dans le continuum.

C'est pourquoi nous avons proposé deux expériences visant à étudier respectivement les GPV neutron-proton et proton-proton. Ces deux expériences feront partie du projet de doctorat.

La première expérience vise à étudier la GPV proton-proton au moyen de la réaction de transfert de deux protons 208Pb(n,3He)206Hg, à GANIL (Caen), en cinématique directe, à l'aide des faisceaux de neutrons de l'installation NFS. Le dispositif expérimental repose sur l'utilisation de détecteurs au silicium et de détecteurs plastiques afin de détecter les particules 3He émises. Cette réaction est particulièrement sélective vis-à-vis des états collectifs proton-proton. La section efficace associée à la GPV devrait être nettement supérieure à celle de tout autre état peuplé présentant un caractère L=0, d'après la distribution angulaire.

La seconde expérience vise à étudier la GPV neutron-proton au moyen de la réaction 208Pb(3He,p)210Bi, en cinématique directe. Elle utilisera le faisceau de particules 3He de l'installation ALTO-Tandem ainsi que le spectromètre Splitpole pour détecter les protons émis. Le premier objectif sera d'identifier un état candidat à la GPV, puis d'en déterminer la section efficace.

Le doctorant ou la doctorante participera à la préparation et à la réalisation des deux expériences. Il ou elle sera ensuite chargé(e) d'analyser les deux ensembles de données à l'aide du logiciel NPTool, fondé sur ROOT/C++ et GEANT4. Il ou elle contribuera également activement à l'interprétation des résultats, en utilisant des modèles de réaction fondés sur l'approximation de Born à ondes distordues (Distorted Wave Born Approximation, DWBA) et en discutant les amplitudes de transfert à deux nucléons extraites de calculs du modèle en couches nucléaires. La GPV a été recherchée expérimentalement extensivement dans la voie neutron-neutron mais jamais dans les autres voies. Elle n'a pas encore été mise en évidence, vraisemblablement car elle est plus large que prévue dans la voie neutron. Identifier des candidats pour la GPV dans la voie proton-proton et neutron-proton Nous utilisons les réactions de transfert de paires de nucléons pour exciter la GPV dans les noyaux lourds (ici le 208Pb)