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Base de données sur les noyaux super-lourds

Stage en physique nucléaire expérimentale

L’une des questions clés en physique nucléaire est la limite d’existence des noyaux. Dans la nature on trouve des noyaux de numéro atomique pouvant atteindre 92 avec des isotopes de durée de vie plus grand que l’âge de la Terre (environ 300). D’autres noyaux ont été créés par l’homme. Juqu’à quel numéro atomique peut-on aller ?

Selon le modèle simple de la goutte liquide, le nombre de protons devient trop important et la barrière de fission s’annule totalement laissant le noyau fissionner spontanément. Néanmoins, le caractère quantique des nucléons à l'intérieur du noyau et l'organisation 'en couches' qui fait que le noyau gagne un surcroît de stabilité lui permet alors son existence très brève au delà de la limite classique Z=104. On entre alors totalement dans le domaine des noyaux super-lourds (ou transfermiums avec Z>100) qui ne doivent leur existence qu'à la présence des effets de couches. Depuis la première découverte d'un élément transuranien en 1939, ce sont aujourd'hui plus de 25 nouveaux éléments qui ont été observés jusqu'au Z=118.

L'étude des noyaux super-lourds va devenir une des thématiques de recherche du GANIL grâce au nouvel accélérateur SPIRAL2 couplé avec un Super-Spectromètre-Séparateur (S3). Leurs performances vont permettre de produire des noyaux super-lourds dans des quantités jusque là impossibles. Dans cet optique un travail de recherche des noyaux à étudier a été lancé. Les expériences de spectroscopie gamma et alpha sur les noyaux transfermium (Z>100) menées depuis quinze ans ont fourni de nombreuses informations sur la structure et le comportement de ces noyaux.

L’objectif de ce stage est de produire un outil permettant d’évaluer l’évolution de la section-efficace de production et des modes de décroissance sur les isotopes des noyaux transfermium connus expérimentalement. Une première phase consistera à réunir les informations (mode de décroissance, probabilité, demi-vie …) et à définir un format utilisable pour stocker ces informations dans une base de données. Une seconde phase consistera à créer un programme informatique permettant d’interroger cette base de donnée et de représenter les informations de manière graphique sous ROOT. Un effort particulier sera mis sur l’évaluation des incertitudes de mesures.

Compétences souhaitées : C++

Contacts :

• Julien Piot

GANIL, BP 5027, 14 076 Caen cedex 05


Tél. 02 31 45 46 44

 

Fax : 02 31 45 44 21

 

e-mail : piot_at_ganil.fr


 

 

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