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Découverte d’un processus nucléaire sensible à l’appariement des nucléons


​Une collaboration franco-japonaise impliquant l'Irfu révèle que l'arrachage d'un proton à un noyau très riche en neutrons est sensible à la parité du nombre de protons de ce noyau, ce qui le désigne comme un nouvel outil pour sonder des noyaux très fugaces. 
Publié le 17 juin 2019

L'appariement de particules (électrons, nucléons, etc.) est un mécanisme universel en physique. Au cœur de matériaux supraconducteurs ou à l'intérieur du noyau atomique, cette « astuce » de la nature permet de réduire l'énergie d'un système.

Des physiciens nucléaires montrent pour la première fois qu'un phénomène utilisé couramment pour observer des noyaux atomiques – l'arrachage d'un proton à un noyau projeté sur une cible de protons – est sensible à la parité du nombre de protons.

Les expériences ont été réalisées sur 55 noyaux très riches en neutrons, produits par l'installation Radioactive Isotope Beam Factory de Riken (Japon). Comme il n'est pas possible d'étudier ces noyaux trop rares par des techniques classiques de spectroscopie, les chercheurs ont dû recourir au dispositif Minos (Magic Numbers Off Stability) conçu et construit à l'Irfu. Grâce à la cible d'hydrogène liquide couplée à des détecteurs de particules de Minos, ils ont pu caractériser complètement l'arrachage d'un proton à différents noyaux, en mesurant les probabilités d'interaction entre projectile et cible (sections efficaces).

Les chercheurs en déduisent que les sections efficaces d'arrachage d'un nucléon peuvent servir à sonder la structure nucléaire des noyaux extrêmement riches en neutrons, dont la spectroscopie n'est pas accessible.

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