Nuclear structure around doubly-magic nuclei: lifetime measurements in the vicinity of$^{68}$Ni and search for isomers around $^{100}$Sn
La structure nucléaire dans le voisinage de noyaux doublement magiques : mesure des temps de vie au voisinage du$^{68}$Ni et recherche d'isotopes autour du $^{100}$Sn
Résumé
In this thesis we investigated the structure of nuclei around 68Ni as well as the production, separation and identification of proton-rich isotopes lying in the vicinity of the doubly-magic 100Sn nucleus. In the first part, we discuss the evolution of collectivity and the interplay between collective and single-particle degrees of freedom in nuclei around 68Ni. We measured lifetimes in Zn isotopes around N = 40 produced in 238U + 70Zn deep-inelastic collisions at GANIL. We used a plunger device and the recoil-distance Doppler-shift method. The nuclei of interest were identified by the VAMOS spectrometer and the γ-rays with the EXOGAM array. The reduced electromagnetic transitions probabilities were extracted from the lifetimes. Several transitions and lifetimes are reported for the first time. The experimental results are discussed in the framework of shell model calculations. In the second part, the partial conservation of seniority in the g9/2 shell and its influence on one-particle transfer is discussed. The third part presents the analysis of a test performed at RIKEN (Japan) to evaluate two settings of the BigRIPS separator for optimizing the production and selection of 100Sn. This study has been used to setup our subsequent experiment, dedicated to the measurement of the Gamow-Teller strength in the decay of 100Sn. Nuclei around 100Sn were produced by fragmentation of a 345 MeV/u 124Xe beam on a Be target. The production cross-sections of nuclei around 100Sn were measured. The search for new isotopes and new isomers in all identified nuclei is presented.
Nous avons étudié la structure des noyaux autour de 68Ni, ainsi que la production, séparation et identification des isotopes se trouvant dans le voisinage du noyau doublement magique 100Sn. Dans la première partie, est discutée l'évolution de la collectivité et l'interaction entre degrés de liberté particule indépendante et collectifs autour de 68Ni. Nous avons mesuré des temps de vie dans les noyaux de Zn autour de N=40, produits par réactions profondément inélastiques 238U+70Zn à GANIL, à l'aide d'un "plunger". Les noyaux d'intéérêt, étaient identifiés par le spectromètre VAMOS, les gamma par le détecteur EXOGAM. Des durées de vie, nous avons extrait les probabilités de transition réduites. De nouvelles transitions ainsi que des durées de vie sont mesurées pour la première fois. Les résultats sont discutés dans le cadre de calculs modèle en couches. Dans la deuxième partie, la conservation partielle de séniorité dans la couche g9/2 et son influence sur le transfert d'une particule est discuté. La troisième partie présente un test réalisé à RIKEN (Japon), visant à évaluer deux configurations du séparateur BigRIPS, afin d'optimiser la production et la sélection des noyaux de 100Sn. Cette étude a été utilisée par la suite pour notre expérience, consacrée à la mesure de la force Gamow-Teller dans la désintégration de 100Sn. Les noyaux autour de 100Sn ont été produits par fragmentation d'un faisceau de 124Xe à 345 MeV/u. La section efficace de production des noyaux autour de 100Sn a été mesurée. La recherche de nouveaux isotopes et de nouveaux isomères est présentée.