HCERES 12 janvier 2015 Groupe Structure Nuclaire Bilan

HCERES 12 janvier 2015 Groupe Structure Nucléaire -Bilan 2009 -2014 -Perspectives Mourad Ramdhane 1

Composition actuelle du groupe • Permanents: • M. Ramdhane (Pr), responsable du groupe depuis Août. 2013 • G. Thiamova (MC) • Postdoc: • J. Rubert (2013– 2016) • Doctorant: • I. Grachev (2014 - 2017) • Sujet: Etude théorique et expérimentale de la coexistence de forme autour de N=60 avec EXILL. (co-financement CNRS-ILL, soutenance prévue en 2017) Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 2

Evolution du groupe/thèses soutenues Evolution sur la période 2009 -2014 • Départ permanents : • G. Simpson (CR): août 2013 (UWS) • Non permanents: Post-doc - Départs: T. Malkiewicz (nov. 2009–oct. 2011) et A. Vancraeyenes ATER INP (sep. 2011–août. 2013) - Arrivées: J. Rubert (Oct. 2013 - sep. 2016) Thèses soutenues • Doctorats: - F. Drouet, 10/09/2014, directeur de thèse: G. Thiamova Titre: Spectroscopie g des noyaux 84; 86 Se, 83 As et 98 Y - G. Gey, 02/10/2014, directeur de thèse: M. Ramdhane Titre: l’étude de noyaux riches en neutrons dans la région du cœur doublement magique 132 Sn. • HDR: - G. Thiamova (Mai 2011), Titre: Application of the algebraic methods to the HCERES description of nuclear collective motion - LPSC 12 janv. 2015 Structure Nucléaire 3

Thèmes de recherche Collaborateurs Lohengrin Etudes noyaux très riches en neutrons U. Köster 70<A<160 A. Blanc 2012 - I-Déformation, coexistence de formes et triaxialité T. Materna - 2012 dans la région de masse A~100 et A~150 Collaborateurs EXILL A. Blanc II- Tester les prédictions du MC à la limite des G. de Francede connaissances actuelles dans les régions autour 78 Ni et 132 Sn U. Köster Production des noyaux M. Jentschel P. Mutti Fission spontanée - Fission avec des nth(ILL) T. Soldner Fission avec 238 U(p, Fission W. Urban FF) au JYFL (Jyväskylä) Be(238 U Structure Nucléaire rel. , Collaborateur FIFI FF) à RIKEN HCERES - LPSC 12 janv. 2015 T. Soldner 4

Objectifs/Modèles utilisés Objectifs Comprendre la structure nucléaire à partir des interactions de base nucléon-nucléon - Est-ce que la structure nucléaire change avec l’excès de neutrons ? - La notion des nombres magiques reste-t-elle toujours valable loin de la stabilité ? - Peut-on reproduire les propriétés nucléaires avec les calculs théoriques dans les régions sphériques et déformées ? Modèles utimisés -Modèle Collectif Algébrique (ACM, IBM) - Modèle Quasi-particule Phonon (QPM) - GICM (Generalized Intermediate Coupling Model) - Modèle en couches Les défits à soulever • Tester des paramétres des modèles et des interactions en allant vers les noyaux possedant un grand excès de neutrons. • Description des modes octupolaires dans la régions de masses A~100 et A~150. • Développement des modèles collectifs. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 5

I-Déformation, coexistence de formes et triaxialité dans la région de masse A~100 et A~150 Noyaux étudiés: 97 -103 Y, 99 -101 Sr, 95 -97 Rb, 91 -92 Br et 88 -89 Se Experiences réalisées: ILL, Jÿvaskyla (2011) et durant la compagne EXILL@ILL (2012 -2013) (Phys. Rev. C 87 (2013) 044314, …. . , thèse F. Drouet sept. 2014) - Identification de l’origine des phénomènes de coexistences de formes application de QPM, GICM et IBM - Etude de l’évolution de la déformation et comparaison avec la région A~150 Z Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 N 6

Etude de la déformation octupolaire dans la région de masse A~150 La présence de fortes corrélations octupolaires dans les noyaux de lanthanides riches en neutrons est un phénomène bien établi mais notre connaissance sur le sujet est loin d’être complètement compris. Compléter la systématique de cette région A~150 Noyaux déjà étudiés: 149 Pr, 151 Pr and 153 Pr (corrélation octupolaire faible) 151 Pm, 153 Pm (augmentation de la corrélation octupolaire) (Phys. Rev. C 85 (2012) 004314, Phys. Rev. C 86, 044334 (2012), ……. ) Noyaux étudiés récemment: « Etude de la déformation octupolaire dans et 151 Nd et 153 Nd » (Expérience à l’ILL : nov. 2014) Futur: Aller vers des noyaux plus lourds: 154 Nd et 149 Ce 156 Sm QPM et GICM permettent d’étudier les modes octupolaires dynamiques Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 7

II-Tester les prédictions du MC à la limite des connaissances actuelles dans la région autour de 132 Sn Noyaux récemment étudiés ~ 132 Sn (RIKEN et ILL) (Thèse G. Geyoct. 2014) 1 - Premières données spectroscopiques sur 136 Sn et (RIKEN) 138 Sn 2 - Nouvelles données spectroscopiques sur (ILL) 136 Sb t. t e. L v e R. s hy P s pu an d ié bl Ces données sont extrêmement importante pour optimiser des interactions neutron-neutron dans l'espace de valence N=82 -126. 123 -129 119 -125 132 àAnalyse en cours sur des noyaux de la région: In, Ag (Exp. Jÿv. , EXILL) et Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 Cd (RIKEN) 8

Compagne EXILL: EXOGAM@ILL (2012 -2013) v. Projet initié au LPSC par le groupe de SN v. Très forte implication du groupe et les services de Mécanique et d’Informatique du LPSC • réalisation et montage mécanique • montage , tests et réglage des détecteurs d’EXOGAM et de FATIMA • suivi des mesures pendant 3 mois v. Plus de 100 collaborateurs(20 laboratoires) Composition d’EXogam@ILL Ø 8 Détecteurs clover (EXOGAM +ILL)+6 (HPGe) §Grande efficacité g-g-g §La capacité de résoudre une multiplicité ~6 Ø Combinaison EXOGAM/FATIMA (détecteurs La. Br 3: Ce) pour des mesures fast timing Réactions: (n, f) sur 235 U et 241 Pu §Possibilité d’étudier des noyaux avec des rendements ≥ 0, 01% Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 9

De nombreuses propositions… 100 jours de temps de faisceau: Fission of 241 Pu • 35 propositions pour la spectroscopie prompts des produits de fission • 18 propostions (n, g) • 20 propositions pour fast timing avec FATIMA/EXILL Objectifs • Test du modèle en couches autour de 132 Sn • Propriétés des noyaux à proximité de 78 Ni ou quelques orbites jouent des rôles importants dans la déformation • Coexistence de formes • Changements de formes autour de N=58, 60 • Début de la collectivité • Déformation octupolaire autour 90 Se • Mécanisme de fission • ……. . Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 10

Les propositions du groupe acceptées @EXILL et noyaux attribués au gpe pour analyse § Propositions d’expériences du groupe Propositions 3 -07 -264 3 -07 -266 3 -07 -274 3 -07 -293 Titre Sensitive tests of Shell-Model Interactions via the Prompt-gamma Spectroscopy of neutron-rich Nuclei close to 132 Sn Spectroscopy of n-rich Rb, Sr and Y nuclei: shape coexistence around N=58 Search for a new region of octupole deformation around 90 Se Sensitive tests of shell model interactions via the spectroscopy of neutron-rich Sb and In isotopes § Noyaux attribués au groupe en cours d’analyse Région de masse A~100: 88, 89 Se; 91, 92 Br; 95 -97 Rb; Région autour de 132 Sn : 123, 125, 127, 129 In; 135, 136 Sb 99 -101 Sr; 97 -103 Y Thèse I. Grachev (2014 -2017): Etude théorique et expérimentale de la coexistence de forme autour de N=60 avec EXILL. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 11

La collaboration EXILL 8 EXOGAM clovers 6 GASP detectors 2 ILL clovers Beam Stop Concrete blocks for support and shielding Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 12

Stratégie/Perspectives Ø 0 -5 ans - ILL: Poursuite des mesures des isomères, décroissance b, fasttiming, g-prompts à (A~90 et 150, 132 Sn) (collaboration: ILL, UWS, UC-Madride, Univ. Cologne, UPPSALA Suède) Propositions d’expériences acceptées pour 2015 - ALTO: Beta decay of laser-ionised neutron-rich tellurium at ALTO (collaboration: IPNO, GANIL, ISOLDE, Uni. Mainz, ILL, UWS, CSNSM-Orsay, Uni. Manchester, JINR-Dubna) - AGATA à GANIL: Test of Z=28 proton and N=50 neutron gaps in 82 Ge and 80 Zn nuclei. Impact on the magicity of 78 Ni (collaboration: IPHC, INFN, CSNSM, IPNO, GANIL, ……) - ILL: Investigation of the pygmy dipole resonance in 136 Xe exploiting the 136 I beta decay - Analyses: Analyses données et particulièrement les données de la compagne EXILL. - Théorie: application et développement des modèles Ø 5 -10 ans: - SPIRAL 2 pour étudier des noyaux limites (DESIR-décroissance: b ~132 Sn) - FIPPS@ILL Demande de renforcement de l’équipe par un CR (CNRS) Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 13

Auto analyse du groupe Points Forts: • Le groupe travaille sur des thèmes de recherche très actuels de la physique nucléaire. • L’approche expérimentale et théorique permet de former des étudiants avec des compétences dans les deux domaines • Une forte collaboration nationale et internationale • Interaction dynamique avec le groupe de l’ ILL (projets de recherche en commun, thèses en commun) • Publications: 35, Conférences: 7, Co-organisation de Workshops sur EXILL: 2 Point faible: • Faible effectif de chercheurs Si le groupe n’est pas renforcé par un Chargé de recherche durant les 2 prochaines années. Il faut réfléchir sur un schéma de travail en adéquation avec nos intérêts et notre force de travail, dans le cadre des priorités de l’IN 2 P 3. Ø Se concentrer sur nos expériences à développer en priorité auprès de l’ILL. Ø L’analyse de données des expériences passées et plus particulièrement de la campagne EXILL dans laquelle le laboratoire a eu une forte implication. Structure Nucléaire HCERES - LPSC 12 janv. 2015 14