Study of the influence of the shell correction energy on the nuclear reactions leading to the region of the superheavy nuclei.

Etude de l'influence de l'énergie de correction de couches sur les réactions nucléaires menant à la région des noyaux superlourds

A. Marchix (1)

1 GANIL - Grand Accélérateur National d'Ions Lourds

The aim of this PhD is to study the influence of shell correction energy on the desexcitation of superheavy nuclei. For that purpose, a new statistical code, called Kewpie2, which is based on an original algorithm allowing to have access to very weak probabilities, was developed. The results obtained with Kewpie2 were compared to the experimental data on residue cross sections obtained by cold fusion (Z=108 to Z=113) and by hot fusion (Z=112, Z=114 and Z=116), as well as data on fission times (Z=114, Z=120 and Z=126). Constraints on the microscopic structure of the studied nuclei were obtained by means of the shell correction energy. By adjusting the intrinsic parameters of the models of fusion in order to reproduce the data on the fusion cross sections, this study show the necessity of decreasing very strongly the shell correction energy predicted by the calculations of Møller and Nix, during the study of the residues cross sections as well for the nuclei produced by cold fusion as by hot fusion. On the other hand, during the confrontation of the results of Kewpie2 to the data on mean fission times, it is rather advisable to increase it. A shift of the proton shell closure predicted for Z=114 by the calculations of Møller and Nix towards larger Z would allow to explain these opposite conclusions. In this thesis, we also have shown the significant influence of the inclusion of isomeric states on fission times for the superheavy nuclei.

Cette thèse porte sur l'influence des énergies de correction de couches sur la désexcitation des noyaux superlourds. Pour cela, un nouveau code statistique, appelé Kewpie2, qui repose sur un algorithme original permettant d'avoir accès à de très faibles probabilités, a été développé. Les résultats obtenus avec Kewpie2 ont été confrontés aux données expérimentales sur les sections efficaces de résidus obtenus par fusion froide (Z=108 à Z=113) et par fusion chaude (Z=112, Z=114 et Z=116), ainsi qu'aux données sur les temps de fission (Z=114, Z=120 et Z=126). Des contraintes sur la structure microscopique des noyaux étudiés ont été obtenues par le biais des énergies de correction de couches. En ajustant les paramètres intrinsèques des modèles de fusion utilisés afin de reproduire les données sur les sections efficaces de fusion, cette étude a mis en évidence la nécessité de diminuer très fortement les énergies de correction de couches prédites par les calculs de Møller et Nix, lors de l'étude des sections efficaces de résidus aussi bien pour des noyaux produits par fusion froide que par fusion chaude. Par contre, lors de la confrontation des résultats de Kewpie2 aux données sur les temps de fission moyen, il convient plutôt de les augmenter. Un déplacement de la fermeture de couche proton prédite à Z=114 par les calculs de Møller et Nix vers des Z plus élevés permettrait d'expliquer ces conclusions opposées. Dans cette thèse, nous avons aussi mis en évidence l'influence significative de la prise en compte d'états isomériques pour les noyaux superlourds, sur le temps de fission.

Mots clés: Nuclear reaction

Mots clés: Réactions nucléaires; physique statistique; fission nucléaire; modèles nucléaires; fission nucléaire/temps; noyaux superlourds; évaporation de particules légères

Domaines: Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

A. Marchix. Etude de l'influence de l'énergie de correction de couches sur les réactions nucléaires menant à la région des noyaux superlourds. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Caen, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00197012⟩