Properties and Decay modes of hot nuclei observed in the Ar on Ni reaction with the INDRA detector
Propriétés et Modes de désexcitation des noyaux chauds observés dans la réaction 36Ar sur 58Ni avec le détecteur INDRA.
Résumé
Hot nuclei are formed in heavy ion collisions covering the Fermi energy domain. According to the excitation energy deposited into these nuclei, several de-excitation processes can be observed, in particular the emission of complex fragments (Z ≥ 3) which remains poorly understood. The GANIL facility offers the possibility to cover the excitation function for the Ar on Ni reaction over a broad energy range from 32 to 95 MeV/u where the hot nuclei evolve from classical “evaporation” to complete “vaporization” into light particles (neutrons,isotopes of H, He). The study of reaction mechanisms shows that from peripheral to central collisions the total cross section is dominated by binary dissipative collisions. Both partners coming from well-characterized events with the INDRA detector are reconstructed
using the “Minimum Spanning Tree” method. Thus excitation energy up to 20 MeV/A are reached in the most violent collisions at the highest bombarding energy. The deposited energy is not shared in the mass ratio between the quasi-projectile and the quasi-target,
the quasi-projectile being hoter. For total excitation energies ranging roughly from 2 to 8 MeV/A, the proportion of “multifragmentation” events increases to reach a plateau at about 10 MeV/A due to the rising probability to have complete “vaporization” of the system above 8 MeV/A. The steady increase of the temperature extracted from the double isotopic He-Li
ratios with excitation energy for the quasi-projectile suggests a progressive evolution of the de-excitation processes as predicted by statistical models. No signal of first order liquid-gas phase transition is seen in our data.
using the “Minimum Spanning Tree” method. Thus excitation energy up to 20 MeV/A are reached in the most violent collisions at the highest bombarding energy. The deposited energy is not shared in the mass ratio between the quasi-projectile and the quasi-target,
the quasi-projectile being hoter. For total excitation energies ranging roughly from 2 to 8 MeV/A, the proportion of “multifragmentation” events increases to reach a plateau at about 10 MeV/A due to the rising probability to have complete “vaporization” of the system above 8 MeV/A. The steady increase of the temperature extracted from the double isotopic He-Li
ratios with excitation energy for the quasi-projectile suggests a progressive evolution of the de-excitation processes as predicted by statistical models. No signal of first order liquid-gas phase transition is seen in our data.
Les collisions d'ions lourds aux énergies de Fermi conduisent à la formation de noyaux chauds.
Selon l'énergie d'excitation mise en jeu, plusieurs modes de décroissance sont observés, en particulier une émission de fragments complexes (Z>2), dont l'origine est encore mal comprise.
Le GANIL permet d'explorer sur une large gamme en énergie, entre 32 et 95 MeV/u, la fonction d'excitation du système Ar+Ni depuis l'« évaporation » jusqu'à la «vaporisation » complète des noyaux chauds en particules légères (neutrons, isotopes de H, He).
L'analyse des mécanismes de réaction a montré, pour des petits paramètres d'impact, la domination des collisions binaires très inélastiques.
Ces dernières ont motivé une analyse en deux sources, des événements bien mesurés par le détecteur INDRA, à l'aide d'une méthode de reconstruction fondée sur l'«arbre minimum».
Des énergies d'excitation voisines de 20 MeV/A sont atteintes, à 95 MeV/u, dans les collisions centrales.
Pour les collisions violentes, le partage de l'énergie n'est plus équilibrée entre les deux partenaires, le quasiprojectile ayant une énergie d'excitation par nucléon plus élevée que la quasi-cible.
Entre 2 et 8 MeV/A d'énergie d'excitation totale du système, correspond une phase de production importante de fragments de masses intermédiaires qui sature autour de 10 MeV/A.
Le déclin du régime de «multifragmentation», au-delà de 15 MeV/A, coïncide avec la probabilité croissante d'observer la «vaporisation» des deux noyaux chauds, dont le seuil se situe aux environs de 8 MeV/A.
Par ailleurs, l'augmentation régulière de la température extraite des rapports isotopiques He-Li en fonction de l'énergie d'excitation du quasi-projectile suggère une évolution progressive des modes de décroissance des noyaux chauds, en accord avec les prédictions de modèles statistiques.
Aucun signe d'une transition de phase du premier ordre de type liquide-gaz n'est observé pour ces noyaux légers.
Selon l'énergie d'excitation mise en jeu, plusieurs modes de décroissance sont observés, en particulier une émission de fragments complexes (Z>2), dont l'origine est encore mal comprise.
Le GANIL permet d'explorer sur une large gamme en énergie, entre 32 et 95 MeV/u, la fonction d'excitation du système Ar+Ni depuis l'« évaporation » jusqu'à la «vaporisation » complète des noyaux chauds en particules légères (neutrons, isotopes de H, He).
L'analyse des mécanismes de réaction a montré, pour des petits paramètres d'impact, la domination des collisions binaires très inélastiques.
Ces dernières ont motivé une analyse en deux sources, des événements bien mesurés par le détecteur INDRA, à l'aide d'une méthode de reconstruction fondée sur l'«arbre minimum».
Des énergies d'excitation voisines de 20 MeV/A sont atteintes, à 95 MeV/u, dans les collisions centrales.
Pour les collisions violentes, le partage de l'énergie n'est plus équilibrée entre les deux partenaires, le quasiprojectile ayant une énergie d'excitation par nucléon plus élevée que la quasi-cible.
Entre 2 et 8 MeV/A d'énergie d'excitation totale du système, correspond une phase de production importante de fragments de masses intermédiaires qui sature autour de 10 MeV/A.
Le déclin du régime de «multifragmentation», au-delà de 15 MeV/A, coïncide avec la probabilité croissante d'observer la «vaporisation» des deux noyaux chauds, dont le seuil se situe aux environs de 8 MeV/A.
Par ailleurs, l'augmentation régulière de la température extraite des rapports isotopiques He-Li en fonction de l'énergie d'excitation du quasi-projectile suggère une évolution progressive des modes de décroissance des noyaux chauds, en accord avec les prédictions de modèles statistiques.
Aucun signe d'une transition de phase du premier ordre de type liquide-gaz n'est observé pour ces noyaux légers.