Study of the multifragmentation in central collisions of the system: $^{129}$Xe + $^{nat}Sn between 32 and 50 MeV/A: measurement of collective expansion energy and of freeze-out volume
Etude de la multifragmentation dans les collisions centrales pour le systèmes $^{129}$Xe+$^{nat}$Sn entre 32 et 50 MeV/A : mesure de l'énergie collective d'expansion et du volume de freeze-out
Résumé
The multifragmentation of the nuclear system formed in the central collisions of the Xe+Sn reaction between 32 and 50 MeV/A has been studied with the INDRA detector. A tensorial analyse is used to select central collisions. An important part of the charge (about 85 %) is isotropically emitted. The charge partitions have the caracteristics of a simultaneous multiple fragment emission. The shape of the fragment kinetic energy distributions together with the reduced velocity correlation functions indicate that the fragmentation is a simultaneous process that occures at low density. A comparison between the experimental data and predictions of the statistical multifragmentation model of Copenhagen (SMM) shows that charge partitions agree with the hypothesis of a thermodynamical equilibrium, whereas, kinetic observables are more contraining to the model and difficult to reproduce. However, fragments correlation functions are used in order to extract the freeze-out volume and the collective radial energy. At 50 MeV/A, the freeze-out volume is estimated to be 2.7 times the normal volume. It decreases with incident energy evolves to be nearly twice the normal volume at 32 MeV/A. The collective energy evolves from 0 to 1.3 MeV/A with the bombarding energy. This expansion is not purely thermal and originates probably from a dynamical compression developpe in the early stage of the collision.
La Multifragmentation du système nucléaire formé dans les collisions centrales Xe+Sn entre 32 et 50 MeV/A est étudiée avec le multidétecteur INDRA. Une analyse tensorielle permet la sélection des collisions centrales. Une proportion importante de la charge (environ 85 %) est émise isotropiquement, ce qui indique qu'un degré d'équilibration élevé est atteint. Les partitions de charges sont caractéristiques d'un régime de production multiple de fragments. La forme des distributions en énergie cinétique des fragments, ainsi que celle des fonctions de corrélation en vitesse réduite indiquent que la fragmentation est simultanée et se produit à une densité plus faible que la densité de saturation. La comparaison des données expérimentales avec les prédictions du modèle de multifragmentation statistique de Copenhague (SMM), permet de montrer que les partitions de charges sont compatibles avec l'hypothèse d'un équilibre thermodynamique, alors que les variables cinématiques sont plus contraignantes et difficiles à reproduire conjointement. Les fonctions de corrélations entre fragments permettent de contraindre le volume de freeze-out et d'estimer la part de l'énergie emmagasinée sous forme collective radiale. A 50 MeV/A, le volume de freeze-out est estimé à 2 .7 fois le volume correspondant à la densité de saturation. Il diminue avec l'énergie incidente et peut atteindre des valeurs de l'ordre de 2 fois le volume de saturation à 32 MeV/A. L'énergie collective varie de 0 à 1.3 MeV/A quand l'énergie incidente augmente. Elle n'est pas purement thermique et est probablement due à une phase de compression développée lors des premiers instants de la collision.