Mesures de masses de haute précision avec MISTRAL au voisinage de ^32_12Mg_20

Céline Monsanglant (1)

1 CSNSM - Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse

The exploration of the stability valley in the isospin direction is at present time an important goal in nuclear physics. Mass measurements are very good indications of changes in nuclear structures and put constraints, far from stability, on existing models. This work is devoted to the study of the neutron rich region around ^32_12Mg_20, a very short-lived nuclide (95 ms). MISTRAL is an on-line transmission and radiofrequency spectrometer installed at CERN in the ISOLDE hall during the summer of 1997. The mass measurement are obtained by the measurement of the cyclotron frequency of the ion turning in an homogeneous magnetic field compared to that of a reference ion. This method allows very fast and precise mass measurements (a few 10−7). Mass measurements of 25,26Ne et 32Mg have been performed in 1999. The analysis has been rendered more complex by the presence of many isobars in the radioactive beam. MISTRAL values for these three nuclides are more precise and have the bigger weight in the new evaluation. The mass of 32Mg has been found to be 280 keV more bound than in the tables. The intensity of the deformation is reinforced and the shell closure at N = 20 seems to disappear for this nuclide. Comparisons to classical models in nuclear physics (shell models, Mean field models, etc.) have also been studied.

L'exploration de la vallée de stabilité dans la direction des isospins est actuellement un enjeu très important en physique nucléaire. Dans ce cadre, les mesures de masses sont de très bonnes indications des changements de structures nucléaires et permettent la contrainte, loin de la stabilité, des modèles existants. Ce travail est consacré à l'étude de la région riche en neutrons autour de ^32_12Mg_20, nucléide radioactif de très courte durée de vie (95 ms). MISTRAL est un spectromètre à radiofréquence et à transmission en ligne installé au CERN à ISOLDE au cours de l'été 1997. La mesure de masse s'effectue par la mesure de la fréquence cyclotron de l'ion tournant dans un champ magnétique homogène comparée à celle d'un ion de référence. Cette méthode permet des mesures de masse très rapides et très précises (quelques 10−7). Des mesures de la masse de 25,26Ne et 32Mg ont été effectuées en 1999. L'analyse a été rendue complexe par la présence de nombreux isobares dans le faisceau radioactif. La masse de 32Mg a été trouvée plus liée de 280 keV par rapport aux tables. Les valeurs de MISTRAL pour les trois nucléides sont plus précises et ont donc le plus grand poids dans la nouvelle évaluation. La zone de déformation de la région étudiée est renforcée. La fermeture de couche à N = 20 semble disparaître pour ces nucléides. Une nouvelle méthode de mesure de masse avec le spectromètre MISTRAL ainsi que des comparaisons à des modèles classiques en physique nucléaire (modèle en couche, modèle de champ moyen, etc.) ont également été étudiées.

Mots clés: faisceaux radioactifs; noyaux exotiques; spectrométrie de masse; radiofréquence; précision; masses atomiques; structure nucléaire; faisceaux radioactifs.

Domaines: Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

Céline Monsanglant. Mesures de masses de haute précision avec MISTRAL au voisinage de ^32_12Mg_20. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université Paris Sud - Paris XI, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00002383⟩