les noyaux exotiques les noyaux à halo ont-ils deux ailes ? Être ou ne pas être, là nest pas la...
Post on 03-Apr-2015
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Les noyaux exotiques
Les noyaux à halo ont-ils deux ailes ?
Être ou ne pas être, là n’est pas la question
Les mousquetaires nucléaires sont-ils quatre ?
Où paissent les timides neutrons ?Les nucléons, protons et neutrons, se placent suivant des « couches » quantiques. A chaquecouche correspond une énergie pour le nucléon, et chacune ne peut recevoir qu’un nombreprécis de nucléons. Si le noyau possède une énergie d’excitation, des nucléons peuvent occuper une autre couche plus énergétique.
L’un des objectifs est de connaître cette structure, en découvrant dans quelles couches seplacent les nucléons et, par conséquent, quels niveaux d’énergie possède un noyaux.
Une résonance est un concept très clair, qui signifie qu’un noyau qui n’existe pas … existe !
Par exemple, l’hydrogène 5 (1 proton et 4 neutrons) n’est pas lié, donc il n’existe pas.Cependant, en reconstruisant à partir des particules détectées (un triton et deux neutrons)l’énergie du système « 5H », il apparaît qu’il « préfère » une certaine région d’énergie. Par opposition à une absence d’interaction, cet « état » évanescent existe.
neutron
Les noyaux à halo possèdent un ou deux neutrons dont la probabilité de présence en dehors du rayon nucléaire standard est anormalement élevée.
Pour connaître la distance entre les deux neutrons qui n’est que de quelques fermi (10 -15 m),la méthode utilisée s’inspire de celle permettant de connaître le diamètre d’une étoile : l’interférométrie. Pour séparer le temps et l’espace, il est nécessaire d’utiliser des corrélation bidimensionnelles entre les fragments détectés.
Un neutronDineutron(non lié)
Tetraneutron(lié par l’interaction
nucléaire ?)Étoile à neutron
(liée par gravitation)
Tous les noyaux connus possédant plus d’un nucléon sont constitués à la fois de neutrons etde protons. Une expérience récente laisse à penser qu’un noyau de quatre neutrons, le tetraneutron, pourrait être formé. Ces résultats demandent évidemment confirmation.
?
...
Trineutron(probablement non lié
pour des raisons de symétrie)
Quelle est la distance relative de ces deux neutrons ?
Noyau lié
Noyau non lié(résonance)
Énergiedu noyau
Étatfondamental
Niveauxd’énergie
Énergie d ’excitation du système
Nombred’événementsdétectés
Résonances
Les noyaux exotiques poussent-ils sous nos latitudes ?
Un noyau nucléaire est 10000 fois plus petit que l’atome dont il constitue le cœur,mais représente 99.97 % de la masse, d’où une densité de 300000 tonnes par cm3.
Les noyaux « exotiques » se situent en limite, ou au-delà de la limite de liaison desnoyaux. Ils n’existent pas sur Terre à l’état naturel. Pour les étudier, il estnécessaire de les produire dans des accélérateurs de particules.
Ces noyaux présentent des structures originales accessibles notamment par fragmentation.Cela consiste à envoyer le noyau sur une cible, et à détecter les fragments ainsi produits.
Une autre planète...
Cible C ou Pb Diodes Si à pistes
Scintillateurs CsI
DEMON
6He
neutrons
alpha
… à portée de main...
… ou presque
Carte des noyaux légers
Dispositif expérimental
Connaissant l’énergie et la direction de chaque fragment, il est possiblede remonter à un certain nombre d’informations sur le noyau avant sa cassure.
Comment voir ce qui n’existe pas ?
Schéma de niveaux
Schéma de cassure de l’6He
Spectre énergétique
rr
alpha
neutron
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