Etats intrus des noyaux de la couche sd

Etats intrus des noyaux de la couche s-d: description par le modèle en couches dans l'espace de valence 1ħω M. BOUHELAL (1, 2), F. HAAS (1), E. CAURIER (1), F. NOWACKI (1), A BOULDJEDRI (2) (1) IPHC (IN 2 P 3 -Université Louis Pasteur), F-67037 Strasbourg Cedex 2, France (2 Département de Physique, Faculté des sciences Université de Batna Avenue Boukhelouf M. El Hadi 05000, Batna, Algérie JRJC 2007 - Dinard 1

Plan • Structure en couches des noyaux • Origine du modèle en couches des noyaux • Modèle en couches nucléaire: notions de base • Interactions résiduelles du modèle en couches • Noyaux de la couche sd • Etats intrus • Construction de l’interaction p-sd-pf • Résultats • Conclusion JRJC 2007 - Dinard 2

• Propriétés Structure en couches des noyaux particulières des noyaux ayant N, Z=2, 8, 20, 28, 50, 82 et 126 JRJC 2007 - Dinard “ nombres magiques “ 3

Origine du modèle en couches des noyaux • Goeppert-Mayer et Haxel, Jensen et Suess proposent le modèle en couches des particules indépendantes pour expliquer les nombres magiques JRJC 2007 - Dinard 4

Origine du modèle en couches des noyaux JRJC 2007 - Dinard 5

Modèle en couches nucléaire: notions de base • Hamiltonien du modèle en couches: • Hamiltonien de A particules indépendantes: Avec: Hamiltonien d’une particule individuelle dans un champ moyen JRJC 2007 - Dinard 6

Modèle en couches nucléaire: notions de base • Pour décrire un noyau, le champ moyen est le point de départ • L’interaction résiduelle à deux corps est responsable de la structure détaillée du noyau Espace extérieure Espace de valence Cœur inerte • Pour un nombre donné de protons et de neutrons, les orbitales peuvent être regrouper en trois blocs : Ø Cœur inerte: orbitales toujours pleines Ø Espace de valence: orbitales partiellement pleines Ø Espace extérieure: orbitales toujours vides La distribution des nucléons de valence est gouvernée par l’interaction résiduelle qu’on doit déterminer après avoir choisi l’espace modèle de valence JRJC 2007 - Dinard 7

Interactions résiduelles du modèle en couches Les interactions établies dans l’espace modèle 0ħω • 1960: Etude complète de la région de la couche « p» (Cohen- Kurath) • 1970 - 1980: Calcul réaliste pour la couche « sd » (Wildenthal- Brown) • 1990: Calculs pour la couche complète « fp » (Caurier et al, Brown et al, Otsuka et al) Ø Au-delà de 0ħω les calculs se développent lentement (espace modèle devient plus large) JRJC 2007 - Dinard 8

Hamiltonien monopolaire Tout calcul du modèle en couches nécessite les ingrédients suivants : • Espace de valence • Interaction effective • Code de calcul pour construire et diagonaliser les matrices L’interaction effective peut être séparée en deux parties: est responsable des propriétés globales de saturation et de comportement du champ sphérique des états à une particule • • Pour toutes les interactions réalistes est correct est incorrect JRJC 2007 - Dinard 9

Hamiltonien monopolaire • La forme explicite de : est le terme provenant des énergies individuelles, les coefficients a et b sont définis en terme de centroïdes: Avec: v La somme se faisant sur les valeurs permises par Pauli JRJC 2007 - Dinard 10

Hamiltonien monopolaire Theo Exp OK? JRJC 2007 - Dinard 11

Noyaux de la couche sd • Pour les noyaux appartenant à la couche sd N et Z varient de 8 à 20, i. e. A=16 à 40 Ø Les états normaux de ces noyaux ont une parité positive (π=(-1)l ) 16 O (coeur) + (n=A-16) (espace (0ħω) ) En utilisant l’interaction “USD” bien déterminée (Wildenthal- Brown ) • Les spectres en énergies expérimentaux montrent l’existence d’états de parité négative appelés « états intrus » Ø Ces états résultent de l’excitation d’un nucléon de la couche p vers sd, ou de la couche sd vers fp Ø L’espace modèle doit être étendu à l’espace complet p-sd-fp appelé espace modèle (1ħω) Ø Le cœur inerte est: JRJC 2007 - Dinard 12

Etats intrus • Exemple: 16 O JRJC 2007 - Dinard 13

Etats intrus • Exemple: 16 O JRJC 2007 - Dinard 14

Construction de l’interaction p-sd-pf Espace modèle: p-sd-pf Construction d’une nouvelle interaction Exemples dimensions des EM: Espace sd • • • 19 F: 128 28 Si: Espace p-sd-pf 93710 38 Ar: 14 • • • 19 F: 6360 28 Si: 3834452 38 Ar: 2704 Les interactions utilisées : Ø CKI p-p Ø USDB sd-sd Ø PSDT p-sd Ø IOKIN sd- pf et pf-pf Le calculs sont réalisés en utilisant le code «Antoine » JRJC 2007 - Dinard 15

Construction de l’interaction p-sd-pf JRJC 2007 - Dinard 16

Construction de l’interaction p-sd-pf Etapes de la construction Ø Ajustement des énergies individuelles Ø Variation des monopoles p-sd et sd-pf pour reproduire les énergies expérimentales sans changer les énergies des états 0ħω dans 17 O et 41 Ca JRJC 2007 - Dinard 17

Résultats JRJC 2007 - Dinard 18

Résultats JRJC 2007 - Dinard 19

Conclusion • Nous avons construit avec succès une interaction psdpf, dont le but est d’étudier les états de parité négative des noyaux de la couche sd. Cette interaction n’a jamais été faite jusqu’à présent • Les résultats obtenus sont en bon accord avec les données expérimentales pour les états de parité négative bien connus • Nous allons appliquer cette interaction non seulement pour le calcul des énergies des états de parité positive et négative des noyaux de la couche sd mais aussi pour la détermination des transitions électromagnétiques. Energies d’excitation et transitions électromagnétiques pourront alors être comparées de façon détaillée aux données expérimentales existantes JRJC 2007 - Dinard 20

MERCI DE VOTRE ATTENTION JRJC 2007 - Dinard 21

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