First states of fluorine fifteen studied by resonant elastic scattering
Premiers états du $^{15}$F étudiés par diffusion élastique résonante
Résumé
This thesis describes the study of a light neutron deficient nucleus located beyond the proton drip-line : 15F. This unbound nucleus was studied using the resonant elastic scattering reaction : 14O(p,14O)p, performed in inverse kinematics. The radioactive ions beam produced by the GANIL SPIRAL facility, impinged a thick polypropylene target. Excitation function was measured up to 5.6 MeV in the center of mass and three resonances were observed. The ground and first excited state of 15F are observed as broad resonances corresponding to very short living states. The third resonance is due to a state with a spin and parity 1/2− which is observed for the first time. It is located 4.78 MeV above the proton emission threshold. Surprisingly, this resonance is very narrow, corresponding to a long living state. This state lies 160 keV above the two-proton threshold, which makes it a candidate for 2-proton emission. Several decay channels were discussed for this state, including a proton-gamma decay via the tail of first excited state resonance in 14O. Results are discussed in terms of nuclear structure and the existence of two-proton of proton-gamma decay.
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude des noyaux déficients en neutrons situés au delà de la drip-line proton. Afin d'étudier le noyau de 15F, une expérience de diffusion élastique résonante d'un faisceau d'ions radioactifs d'14O sur une cible épaisse composée de protons,c'est à dire la réaction 14O(p,14O)p, a été réalisée au GANIL avec un faisceau post-accéléré SPIRAL. La fonction d'excitation du 15F a été mesurée jusqu'à 5.6MeV d'énergie dans le centre de masse et a révélé la présence de trois résonances, dont l'une correspond à un état étroit de parité négative observé pour la première fois. Cet état a été analysé comme pouvant décroître sur deux voies de décroissance, l'une correspondant à l'émission d'un seul proton et l'autre interprétée comme une émission (pγ) procédant via la queue basse énergie d'un état excité de l'14O. L'interprétation des résultats obtenus en terme de structure du noyau et l'existence d'une décroissance deux proton ou (pγ) est discutée.
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