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Résultat scientifique | Physique nucléaire

Un brusque changement de forme du noyau


​Prenez un noyau très allongé de strontium 98 et retirez-lui deux protons : il devient sphérique ! Ce changement de forme brutal, observé pour la première fois au Ganil, est aujourd'hui inexpliqué. Le comprendre en apprendra un peu plus aux physiciens sur l'organisation complexe des nucléons dans le noyau.
Publié le 12 mai 2017
​La forme du noyau reflète l'organisation interne de ses nucléons (Z protons et N neutrons). Habituellement, elle évolue progressivement avec Z ou N. Mais entre le strontium 98 (38 protons et 60 neutrons) et le krypton 96 (36 protons et 60 neutrons), les physiciens nucléaires ont observé avec surprise une transition abrupte de forme, inexpliquée par leurs théories.

Ils ont produit les noyaux de strontium 98 et de krypton 96 parmi des centaines d'autres espèces par fission nucléaire, induite par un faisceau d'ions d'uranium 238 sur une cible de béryllium 9. Ils les ont identifiés grâce aux rayonnements gamma qu'ils émettent en se « désexcitant ». Ils ont observé deux spectres d'émission très différents, caractéristiques d'une forme allongée pour l'un et sphérique pour l'autre.

Ces mesures ont été réalisées grâce à deux spectromètres à la pointe de la technologie : Agata (Advanced GAmma-ray Tracking Array) et Vamos (VAriable MOde magnetic Spectrometer). Vamos est un spectromètre magnétique dédié à l'identification des noyaux exotiques qui possède la plus grande acceptance à ce jour. Agata est un spectromètre gamma européen, constitué de 32 détecteurs de germanium, qui couvre aujourd'hui π radians et couvrira à terme 4π. 

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