Groupe Structure Nucléaire

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1 Groupe Structure Nucléaire
HCERES 12 janvier 2015 Groupe Structure Nucléaire Bilan Perspectives Mourad Ramdhane Structure Nucléaire HCERES janvier 2015

2 Composition actuelle du groupe
Permanents: M. Ramdhane (Pr), responsable du groupe depuis Août. 2013 G. Thiamova (MC) Postdoc: J. Rubert (2013–2016) Doctorant: I. Grachev ( ) Sujet: Etude théorique et expérimentale de la coexistence de forme autour de N=60 avec EXILL. (co-financement CNRS-ILL, soutenance prévue en 2017) Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 2 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 2

3 Evolution du groupe/thèses soutenues
Evolution sur la période Départ permanents : G. Simpson (CR): août 2013 (UWS) Non permanents: Post-doc - Départs: T. Malkiewicz (nov. 2009–oct. 2011) et A. Vancraeyenes ATER INP (sep. 2011–août.2013) - Arrivées: J. Rubert (Oct sep. 2016) Thèses soutenues Doctorats: - F. Drouet, 10/09/2014, directeur de thèse: G. Thiamova Titre: Spectroscopie g des noyaux 84;86Se, 83As et 98Y - G. Gey, 02/10/2014, directeur de thèse: M. Ramdhane Titre: l’étude de noyaux riches en neutrons dans la région du cœur doublement magique 132Sn. HDR: - G. Thiamova (Mai 2011), Titre: Application of the algebraic methods to the description of nuclear collective motion Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 3 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 3

4 Etudes des noyaux très riches en neutrons 70<A<160
Thèmes de recherche Collaborateurs Lohengrin U. Köster A. Blanc T. Materna Collaborateurs EXILL A. Blanc G. de France M. Jentschel P. Mutti T. Soldner W. Urban Collaborateur FIFI Etudes des noyaux très riches en neutrons 70<A<160 I-Déformation, coexistence de formes et triaxialité dans la région de masse A~100 et A~150 II- Tester les prédictions du MC à la limite des connaissances actuelles dans les régions autour de 78Ni et 132Sn Production des noyaux Fission spontanée - Fission avec des nth(ILL) Fission avec 238U(p, FF) au JYFL (Jyväskylä) Fission Be(238Urel., FF) à RIKEN Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 4 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 4

5 Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015
Objectifs/Modèles utilisés Objectifs Comprendre la structure nucléaire à partir des interactions de base nucléon-nucléon - Est-ce que la structure nucléaire change avec l’excès de neutrons ? La notion des nombres magiques reste-t-elle toujours valable loin de la stabilité ? - Peut-on reproduire les propriétés nucléaires avec les calculs théoriques dans les régions sphériques et déformées ? Modèles utimisés -Modèle Collectif Algébrique (ACM, IBM) - Modèle Quasi-particule Phonon (QPM) - GICM (Generalized Intermediate Coupling Model) - Modèle en couches Les défits à soulever Tester des paramétres des modèles et des interactions en allant vers les noyaux possedant un grand excès de neutrons. Description des modes octupolaires dans la régions de masses A~100 et A~150. Développement des modèles collectifs. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

6 Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015
I-Déformation, coexistence de formes et triaxialité dans la région de masse A~100 et A~150 Noyaux étudiés: Y, Sr, 95-97Rb, 91-92Br et 88-89Se Experiences réalisées: ILL, Jÿvaskyla (2011) et durant la compagne ( ) (Phys. Rev. C87 (2013) ,….., thèse F. Drouet sept. 2014) - Identification de l’origine des phénomènes de coexistences de formes - Etude de l’évolution de la déformation et comparaison avec la région A~150 application de QPM, GICM et IBM Z Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 N Structure Nucléaire HCERES janvier 2015

7 Etude de la déformation octupolaire dans la région de masse A~150
La présence de fortes corrélations octupolaires dans les noyaux de lanthanides riches en neutrons est un phénomène bien établi mais notre connaissance sur le sujet est loin d’être complètement compris. Compléter la systématique de cette région A~150 Noyaux déjà étudiés:149Pr, 151Pr and 153Pr (corrélation octupolaire faible) 151Pm,153Pm (augmentation de la corrélation octupolaire) (Phys. Rev. C85 (2012) , Phys. Rev. C86, (2012), …….) Noyaux étudiés récemment: « Etude de la déformation octupolaire dans 149Ce et 151Nd et 153Nd » (Expérience à l’ILL : nov. 2014) Futur: Aller vers des noyaux plus lourds: 154Nd et 156Sm QPM et GICM permettent d’étudier les modes octupolaires dynamiques 7 Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 7

8 Noyaux récemment étudiés ~ 132Sn publié dans Phys. Rev. Lett.
II-Tester les prédictions du MC à la limite des connaissances actuelles dans la région autour de 132Sn Noyaux récemment étudiés ~ 132Sn (RIKEN et ILL) (Thèse G.Geyoct.2014) 1- Premières données spectroscopiques sur 136Sn et 138Sn (RIKEN) 2- Nouvelles données spectroscopiques sur 136Sb (ILL) publié dans Phys. Rev. Lett. Ces données sont extrêmement importante pour optimiser des interactions neutron-neutron dans l'espace de valence N= Analyse en cours sur des noyaux de la région: In, Ag (Exp. Jÿv., EXILL) et 132Cd (RIKEN) Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 Groupe Evaluation AERES janvier 2011 8

9 Compagne EXILL: EXOGAM@ILL
( ) Projet initié au LPSC par le groupe de SN Très forte implication du groupe et les services de Mécanique et d’Informatique du LPSC réalisation et montage mécanique montage , tests et réglage des détecteurs d’EXOGAM et de FATIMA suivi des mesures pendant 3 mois Plus de 100 collaborateurs(20 laboratoires) Composition 8 Détecteurs clover (EXOGAM +ILL)+6 (HPGe) Grande efficacité g-g-g La capacité de résoudre une multiplicité ~6 Combinaison EXOGAM/FATIMA (détecteurs LaBr3:Ce) pour des mesures fast timing Réactions: (n,f) sur 235U et 241Pu Possibilité d’étudier des noyaux avec des rendements ≥ 0,01% Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

10 De nombreuses propositions…
100 jours de temps de faisceau: 35 propositions pour la spectroscopie prompts des produits de fission 18 propostions (n,g) 20 propositions pour fast timing avec FATIMA/EXILL Fission of 241Pu Test du modèle en couches autour de 132Sn Propriétés des noyaux à proximité de 78Ni ou quelques orbites jouent des rôles importants dans la déformation Coexistence de formes Changements de formes autour de N=58,60 Début de la collectivité Déformation octupolaire autour 90Se Mécanisme de fission …….. Objectifs Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

11 Propositions d’expériences du groupe
Les propositions du groupe et noyaux attribués au gpe pour analyse Propositions d’expériences du groupe Propositions Titre Sensitive tests of Shell-Model Interactions via the Prompt-gamma Spectroscopy of neutron-rich Nuclei close to 132Sn Spectroscopy of n-rich Rb, Sr and Y nuclei: shape coexistence around N=58 Search for a new region of octupole deformation around 90Se Sensitive tests of shell model interactions via the spectroscopy of neutron-rich Sb and In isotopes Noyaux attribués au groupe en cours d’analyse Région de masse A~100: 88,89Se; 91,92Br; 95-97Rb; Sr; Y Région autour de 132Sn : 123,125,127,129In; 135,136Sb Thèse I. Grachev ( ):Etude théorique et expérimentale de la coexistence de forme autour de N=60 avec EXILL. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

12 La collaboration EXILL
Beam Stop 8 EXOGAM clovers 6 GASP detectors 2 ILL clovers Concrete blocks for support and shielding Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

13 Stratégie/Perspectives
0-5 ans - ILL:Poursuite des mesures des isomères, décroissance b, fast- timing, g-prompts à (A~90 et 150, 132Sn) (collaboration: ILL, UWS, UC-Madride, Univ. Cologne, UPPSALA Suède) Propositions d’expériences acceptées pour 2015 ALTO: Beta decay of laser-ionised neutron-rich tellurium at ALTO (collaboration: IPNO,GANIL, ISOLDE, Uni. Mainz, ILL, UWS, CSNSM-Orsay, Uni. Manchester, JINR-Dubna) - AGATA à GANIL: Test of Z=28 proton and N=50 neutron gaps in 82Ge and 80Zn nuclei. Impact on the magicity of 78Ni (collaboration:IPHC, INFN, CSNSM, IPNO, GANIL, ……) ILL: Investigation of the pygmy dipole resonance in 136Xe exploiting the 136I beta decay - Analyses: Analyses des données et particulièrement les données de la compagne EXILL. - Théorie: application et développement des modèles 5-10 ans: - SPIRAL2 pour étudier des noyaux aux limites (DESIR-décroissance: b ~132Sn) - Demande de renforcement de l’équipe par un CR (CNRS) Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015

14 Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015
Auto analyse du groupe Points Forts: Le groupe travaille sur des thèmes de recherche très actuels de la physique nucléaire. L’approche expérimentale et théorique permet de former des étudiants avec des compétences dans les deux domaines Une forte collaboration nationale et internationale Interaction dynamique avec le groupe de l’ ILL (projets de recherche en commun, thèses en commun) Publications:35, Conférences:7, Co-organisation de Workshops sur EXILL: 2 Point faible: Faible effectif de chercheurs Si le groupe n’est pas renforcé par un Chargé de recherche durant les 2 prochaines années. Il faut réfléchir sur un schéma de travail en adéquation avec nos intérêts et notre force de travail, dans le cadre des priorités de l’IN2P3. Se concentrer sur nos expériences à développer en priorité auprès de l’ILL. L’analyse de données des expériences passées et plus particulièrement de la campagne EXILL dans laquelle le laboratoire a eu une forte implication. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015