Une balance inattendue pour l'étain

Publié par Redbran le 17/09/2020 à 13:00
Source: CEA

Agata et Vamos au Ganil. (c)Ganil
Grâce à une expérience au Ganil à Caen, des physiciens nucléaires de l'Irfu et du Ganil et leurs partenaires révèlent une nouvelle facette de l'interaction forte dans des noyaux d'étain 108Sn et 106Sn, en particulier un équilibre inattendu entre deux composantes de cette interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en...). Un résultat qui va obliger les physiciens à réviser leurs modèles...

La force nucléaire (La force nucléaire est une force qui s'exerce entre nucléons. Elle est responsable de la liaison des protons et des neutrons dans les noyaux atomiques. Cette force peut être comprise en termes d'échange de mésons...) qui lie entre eux les nucléons (protons et neutrons) compte de multiples composantes, difficiles à isoler et caractériser, tant sur le plan théorique qu'expérimental.

Un noyau particulier (l'étain, Sn) et ses isotopes sont particulièrement intéressants pour observer la compétition entre deux de ces composantes: l'appariement des nucléons et l'interaction "quadripolaire" caractérisant l'aptitude du noyau à se déformer spontanément. Le noyau 100Sn à 50 protons et 50 neutrons, dit "doublement magique" en raison de sa remarquable stabilité, joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et...) un rôle essentiel dans la validation de modèles théoriques décrivant les propriétés des noyaux exotiques (radioactifs).

Selon des travaux précédents, il existe une transition entre les deux formes d'interactions d'appariement et quadripolaire pour 100Sn.

Un groupe de la collaboration Agata auquel participent des physiciens de l'Irfu et du Ganil montre dans une expérience réalisée au Ganil que l'évolution de ces deux composantes est plus complexe qu'envisagé auparavant.

Ce résultat a été obtenu par une mesure ultra-précise du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de vie (La vie est le nom donné :) des deux premiers états excités de 108Sn (à 58 neutrons) et 106Sn (à 56 neutrons), grâce à la combinaison (Une combinaison peut être :) du multi-détecteur Agata et du spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de...) Vamos. En particulier, le 2e état excité était jusque-là mal connu en raison d'une difficulté expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. ...). Celle-ci a pu être contournée en créant les noyaux 106Sn et 108Sn non pas par fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à température...) de noyaux légers mais par collisions de noyaux lourds, suivies de captures de protons.

Alors que le premier état excité est dominé par la contribution quadrupolaire, le second état résulte d'un équilibre inattendu entre les termes d'appariement et quadrupolaire. Cette avancée remet en cause les descriptions théoriques précédemment publiées autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de 100Sn, cet isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le...) essentiel qui sera prochainement étudié en détail auprès du spectromètre S3 au Ganil.

Ces travaux ont été coordonnés par le Laboratoire national de Legnaro (Italie) et ont été distingués par le Prix de la meilleure thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard...), décerné à Marco Siciliano.

Références:
Pairing-quadrupole interplay in the neutron-deficient tin nuclei: First lifetime measurements of low-lying states in 106,108Sn, Physics Letters B
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