Hot nuclei study: Is there a limit for the excitation energy that a nucleus can endure. Application to $^{40}$Ca + $^{27}$Al system at 25 and 35 MeV/u
Etude de noyaux chauds : Existe-t-il vraiment une limite pour l'énergie d'excitation que peut supporter un noyau ? Application au système $^{40}$Ca + $^{27}$AI à 25 et 35 MeV/A
Résumé
Hot nuclei produced in the 40Ca+ 27Al reaction have been studied at 25 and 35 MeV/u. In a first part, we remind the experimental context which brings us to perform this experiment and to use the AMPHORA multidetector. AMPHORA's efficiency for the most violent collisions has then been verified. The hot nuclei study requires the definition of a criterion to select central collisions. We established that a light particles multiplicity greater or equal to 9 selected a special class of these collisions. We exhibit the experimental results deduced from these hot nuclei study: source velocity, excitation energy, temperature. After comparison with an evaporation code, we deduce excitation energies per nucleon of 6 MeV/u at 25 MeV/u and 7.5 MeV/u at 35 MeV/u. Despite the significant increase of hot nuclei excitation energies, we do not observe a strong evolution for the associated charge distributions and heavy fragments multiplicities. Rare events where 75% of total charge are carried away by light particles have then been studied. They are associated with very hot nuclei and we call them vaporization events. The comparison between experimental results and those of a statistical evaporation code confirms that we selected nuclei with high excitation energy. The agreement is generally good except for charge distributions evolution depending on the source's excitation energy. However, these problems should not challenge the statistical nature of evaporation mechanisms
Les noyaux chauds produits dans la réaction 40Ca+ 27Al sont étudiés pour des énergies incidentes de 25 et 35 MeV/A. Dans une première partie, nous exposons le contexte expérimental qui nous a amenés à réaliser cette expérience et à utiliser le multidétecteur AMPHORA. L’efficacité de ce dernier pour les collisions les plus violentes est ensuite vérifiée. L’étude des noyaux chauds nécessitait la définition d'un critère de sélection de collisions centrales. Nous avons établi qu'une multiplicité de particules légères supérieure ou égale à 9 sélectionnait une classe particulière de ces collisions centrales. Nous exposons les résultats expérimentaux déduits de l’étude des noyaux chauds ainsi sélectionnés: vitesse de la source, énergie d'excitation, température. Après comparaison avec un code d’évaporation, nous en déduisons des énergies d'excitation par nucléon de 6 MeV/A à 25 MeV/A et 7.5 MeV/A à 35 MeV/A. Malgré l'accroissement significatif des énergies d'excitation des noyaux chauds, nous n'observons pas de brusque évolution sur les distributions des charges et les multiplicités de fragments lourds associes. Des événements rares ou les trois quarts de la charge totale sont emportes par les particules légères sont ensuite étudies. Ils sont associes à des noyaux très chauds et nous les qualifions d’événement de vaporisation. La comparaison des résultats expérimentaux et de ceux d'un code d’évaporation statistique confirme que nous avons bien sélectionné des noyaux à très haute énergie d'excitation. L'accord est en général satisfaisant, sauf en ce qui concerne l’évolution de la distribution des charges en fonction de l’énergie d'excitation de la source. Ces problèmes ne devraient cependant pas remettre en cause la nature statistique des mécanismes d’évaporation
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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