15 Décembre – Soutenance de thèse - Mehdi Aouadi

10 h Salle des séminaires - CENBG (Gradignan)

Détermination du rapport d'embranchement de la transition superpermise du carbone 1O et développement
et intégration de la ligne PIPERADE au CENBG.

Les études de la radioactivité bêta dans les milieux nucléaires permettent en partie de participer à la détermination d’un des paramètres qui décrit l'interaction faible (la constante de couplage vectoriel). Pour cela, de nombreuses mesures permettent déjà d’atteindre de grandes précisions sur ce paramètre pour un grand nombre de noyaux de transition super-permise. Cependant, pour le carbone 10, l'incertitude relative du rapport d'embranchement reste encore élevée par rapport aux autres noyaux pères avec une valeur de l’ordre de 0,13 %. Ceci est dû à l’énergie du photon émis par l’état 0+ du noyau fils qui est de 1021,6 keV, c’est-à-dire proche de l’énergie d’empilement de deux signaux de photons de 511 keV.

En mai 2015, notre groupe a réalisé à ISOLDE au CERN, une expérience afin de mesurer très précisément cette transition. Pour produire le carbone 10, nous avons réalisé des réactions nucléaires qui produisaient en grandes parties les noyaux d’intérêts mais aussi des contaminants de mêmes masses émetteur de bêta+. Afin de réduire l’empilement, il aurait été nécessaire de mieux séparer les éléments. Dans le but de produire plus d’espèces de noyaux et d'augmenter l'intensité des faisceaux, le GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds) développe actuellement un nouvel accélérateur ainsi qu'un ensemble de cibles basés sur la méthode ISOL. Pour réduire le dépôt de contaminants aux points de mesures, tel que c'était le cas pour la mesure du carbone 10 à ISOLDE, la communauté de physiciens souhaite aussi développer un ensemble d'outils de séparations. Dans ce cadre, notre groupe participe depuis 2011 au développement de deux de ces outils : un séparateur de haute-résolution (HRS) pour séparer des noyaux dont le pouvoir de résolution en masse nécessaire (m/Δm) souhaité est de 20 000 et un double piège de Penning (PIPERADE) pour séparer les noyaux qui nécessite au maximum d’un pouvoir de résolution en masse de 100 000. Ainsi, au CENBG, une ligne faisceau de test qui comprend une source d'ions FEBIAD, le quadrupôle radiofréquence regroupeur-refroidisseur GPIB, un aiguillage électrostatique et le double piège de Penning (PIPERADE) est en cours de développement.

Cette thèse se compose donc de deux parties : la détermination du rapport d'embranchement du carbone 10 et le développement et l'intégration au CENBG de la ligne de faisceau PIPERADE.

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