Etude des mécanismes de production des noyaux super-lourds

Les théories microscopiques (modèle en couche) prédisent que des noyaux ayant une charge de l’ordre de Z=120 devraient avoir une durée de vie assez longue. Ces éléments n’ont jamais été observés sur Terre et un des axes de recherche de la physique nucléaire consiste à tenter de les synthétiser par des réactions de fusion entre ions lourds.

Ces réactions sont très difficiles car les sections efficaces sont excessivement faibles. D'un point de vue théorique, le défi consiste à modéliser toute la dynamique de la collision afin de pouvoir, à terme, guider les expériences.

Le stage portera sur la dernière phase de la réaction, c’est-à-dire la survie du noyau composé formé lors d’une collision. Le noyau décroît essentiellement par fission.  Quelques très rares évènements décroissent en évaporant des neutrons pour former des noyaux super-lourds.

En mesurant, soit les temps de fission, soit les sections efficaces de formation d’éléments super-lourds, on peut contraindre les modèles. Ces observables sont dominées par les évènements en bout de chaîne de désintégration qui sont peu excités. Que se passe-t-il à ce moment-là ? Certains modèles montrent qu’une transition de phase change la description du noyau se refroidissant. Le but du stage est d’étudier l’influence de cette idée sur les observables expérimentales.

Compétences : physique nucléaire, programmation, anglais

Ce stage peut continuer sur une thèse théorique relative au noyaux superlourds.