Dynamique de production des clusters dans les collisions de Xe+Sn entre 32 et 150 A MeV

Les collisions d’ions lourds sont les meilleurs outils dont nous disposons pour étudier la matière nucléaire. En particulier,l’étude des clusters, des agrégats légers de nucléons, constitue un ingrédient clé à la compréhension et à la contraintedes paramètres de l’équation d’état de la matière nucléaire. Lors de ces collisions, le système subit une compression,suivi d’une expansion. Une quantité importante de clusters légers et intermédiaires est émise lors de ces collisions. Maisnous ne savons pas s’ils sont formés lors de la phase de compression, ou d’expansion, du système. Plusieurs modèlesde transport tentent néanmoins de prédire la formation des clusters, à partir de théories dynamiques. Elles reposentsur diverses hypothèses et approximations, car il n’existe pas de cadre théorique permettant d’étudier la matière dense.La compréhension de la production de clusters est également cruciale lors de la modélisation d’objets astrophysiquescompacts, comme les étoiles à neutrons et les supernovae de type II. L’analyse réalisée lors de cette thèse portera sur lacaractérisation des clusters formés lors de collisions de Xe+Sn, à des énergies incidentes intermédiaires, entre 32 et 150A MeV. Ces données ont été collectées à GSI et au GANIL, par le multidétecteur INDRA. Elles sont comparées à unmodèle semi-classique, ELIE.Dans un premier temps, nous allons caractériser la zone participante lors de collisions de Xe+Sn, à une énergieincidente de 100 A MeV. Cette zone émet des clusters, qui peuvent refléter les conditions du milieu nucléaire lors de leurformation. Les effets d’isospin vont être d’intérêt particulier. Nous allons ainsi comparer la production de clusters pourquatre systèmes : 129,124Xe + 112,124Sn. Le mélange total des contributions provenant de la cible et du projectile estobservé, à partir d’une hiérarchie de production dépendant du rapport N/Z total du système. Un effet important de lacentralité sur la production de clusters lourds est également observé.La seconde partie de cette analyse porte sur la caractérisation dynamique des clusters dans la zone participante.La compression de la zone participante lors de la collision se traduit par un mouvement d’expansion radial, contribuantà l’énergie cinétique transverse des clusters. Dans notre analyse, nous postulons que cette contribution est la seuledépendante de la densité. Elle peut être extraite de l’énergie cinétique, et permet d’estimer la densité maximale atteintelors de la collision. Elle est ici calculée pour des systèmes 129,136Xe + 124Sn de 32 à 150 A MeV. Les densités maximalescalculées dépassent largement la densité de saturation, atteignant jusqu’à 2 fois la densité de saturation pour une énergieincidente de 150 A MeV. Ces résultats sont compatibles avec les résultats de modèles de transports publiés (BNV, pBUU,TDHF). Un calcul de la densité maximale, réalisé avec BUU@VECC-McGill pour nos systèmes étudiés, reproduit nosrésultats au-delà de 65 A MeV.Ces résultats expérimentaux, caractérisant les clusters et leur production, peuvent imposer des contraintes importantessur les modèles de transport.

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