Physique nucléaire

Une demande d’expérience a été faite au prochain PAC du GANIL en Septembre 2020. Il s’agit d’une expérience visant à élargir nos connaissances sur la production de clusters (noyaux légers de masse inférieure à 15) dans le milieu nucléaire chaud et peu dense (ρ<ρ₀/6), tel que rencontré dans les phases d’effondrement des supernovæ. En effet, des études théoriques montrent que les effets dus au milieu nucléaire modifient les taux de production des clusters et doivent explicitement être pris en compte pour décrire les taux observés. C’est ce qu’illustre la figure ci-dessous qui présente les constantes d’équilibre chimique de 6 noyaux légers (clusters) en fonction de la densité. Ces constantes sont directement reliés aux taux de production de ces clusters. Les zones en grisé donnent les prédictions théoriques associées à un modèle de champ moyen relativiste (RMF) preant en compte les effets de milieu. L’accord obtenu est excellent et démontre le fait que les effets liés au milieu nucléaire (densité et température) sont à prendre en compte pour la description de la matière nucléaire à faible densité et chaude, telle qu’elle est présente dans les phases d’effondrement des supernovæ. Ces premiers résultats de la collaboration INDRA ont fait l’objet d’une nouvelle scientifique de l’IN2P3. Les taux de production des clusters sont également importants car il conditionne les propriétés thermiques (conductivité et opacité) de la proto-étoile à neutrons. C’est pourquoi la collaboration INDRA-FAZIA souhaite continuer à étudier les événements les plus violents obtenus lors de la phase de vaporisation de systèmes légers comme ⁵⁸Ni+⁵⁸Ni ou encore ⁴⁰Ar+⁵⁸Ni à haute énergie, ici 74 MeV par nucléon afin d’affiner et d’étendre les résultats expérimentaux à des clusters plus lourds (Z>2). La combinaison des détecteurs INDRA et FAZIA sera alors déterminante pour obtenir les informations les plus précises sur les taux de production des clusters dans de tels événements, ceci en fonction de la densité et de la température.