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Fiche détaillée Thèses
Université de Caen (21/12/2011), Olivier Sorlin (Dir.)
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Thesis_final_2704.pdf(7.8 MB)
Étude de l'interaction nucléaire spin-orbite par réactions de transfert 36S(d,p)37S et 34Si(d,p)35Si.
Geoffroy Burgunder1

L'interaction spin-orbite dépend de l'orientation relative du spin et du moment angulaire ainsi que sur la dérivée de la densité du noyau. Dans le but de tester cette dépendance en densité, nous proposons une méthode originale basée sur la comparaison du noyau "bulle" de 34Si et le noyau "normal" de 36S. Le 34Si présente un appauvrissement de sa densité centrale qui créé une dérivée centrale non nulle et impliquerait un changement de l'intensité de l'interaction spin-orbite pour les orbites intérieures comme les orbites p (L = 1). Effectuer des réactions de transfert (d,p) permet de déduire l'écart en énergie entre les partenaires spin-orbite p3/2 et p1/2. Selon les modèles, l'écart spin-orbite varie de 7% (interaction VlowK) à 70% (modèle champ moyen relativiste) entre le 36S et le 34Si. Les faisceaux de 36S et 34Si, produit avec le spectromètre LISE à 20A.MeV, ont été envoyé sur une cible de CD2. Les particules incidentes sont suivies avec 2 détecteurs gazeux CATS. Les protons émis durant la réaction sont identifiés par 4 détecteurs Silicium segmentés (MUST2) placés aux angles arrières. Les 4 détecteurs EXOGAM (détecteur Germanium segmenté) ont détectés les photons émis en coïncidence. Les noyaux produits sont identifiés avec une chambre à ionisation et un détecteur plastique. Les spectres d'énergie d'excitation du 35Si et du 37S ont été déterminés jusqu'à environ 7 MeV. Les facteurs spectroscopiques et les énergies des états p et f ont été mesurés pour la première fois dans le 35Si. Ces deux noyaux montrent de fortes similarités pour les états f7/2 et f5/2, alors que l'écart en énergie des états p3/2 et p1/2 est réduit de 55% ce qui prouve manifestement la dépendance en densité de l'interaction spin-orbite.
1 :  GANIL - Grand Accélérateur National d'Ions Lourds
Structure nucléaire – Réaction directes – Réaction de transfert – MUST2

Study of the nuclear spin-orbit interaction by performing the transfer reaction 36S(d,p)37S and 34Si(d,p)35Si.
The spin-orbit interaction depends on the spin orientation of the nucleons with respect to their angular momenta as well as on the derivative of the nuclear density. Eventhough this density dependence is used in all mean field model, it has never been tested yet due to the lack of data. We propose an original method to test this density dependence by comparing a 'bubble' nucleus (34Si)to a 'normal' nucleus (36S). The 34Si exhibits a central density which is depleted by a factor of two which induces a non-zero central density derivative and should change the strength of the spin orbit interaction for the inner orbits such as the p orbits (L=1). By performing (d,p) transfer reactions with 36S and 34Si beams, the p3/2 and p1/2 spin orbit splitting can be inferred for these nuclei. Depending on the models, the spin-orbit splitting varies from 7% (VlowK interaction) up to 70% (Relativistic mean field approach). Beams of 36S and 34Si, produced at the LISE spectrometer at 20A.MeV, were impinged onto a CD2 target. Tracking the beam particles was achieved using 2 xy beam tracking gas detectors. Protons emitted were detected by 4 multi-segmented Si detectors (MUST2) placed at backwards angles. Gammas issued from the excited states decay were detected in the 4 EXOGAM segmented Germanium detectors. Transfer like nuclei were identified with an ionization chamber and a plastic detector. The excitation energy spectra of the 37S and 35Si are determined up to about 7 MeV. Spectroscopic factors and energies of p and f states are derived for the first time in 35Si. The two nuclei show strong similarity for the f spin-orbit partners, whereas the p3/2 - p1/2 energy gap is reduced by 55%.
Nuclear structure – Direct reactions – Transfer reaction – MUST2

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