Dynamic aspects of the nuclear decay : from the fission to the multifragmentation
Aspects dynamiques de la désexcitation nucléaire : de la fission à la multifragmentation.
Résumé
In this work we study the evolution and nature of reaction and decay mechanisms of hot nuclei produced in heavy ion collisions from E = 8 to 25MeV/A measured with INDRA. In central Xe+Sn collisions from E = 8 to 25 MeV/A, three-fragment events present a signi_cant cross section without the underlying production mechanism being clearly established. We have shown that fragments arise from two successive binary splittings. The time interval between these two splittings decreases with increasing incident energy, becoming compatible with a simultaneous three-body break-up above E = 20 MeV/A, which was interpreted as the signature of the onset of multifragmentation. Then we have investigated the nature of the multifragmentation process. A statistical analysis of the largest fragment charge (Zmax) distribution produced in central Xe+Sn collisions at E = 25-50MeV/A allowed us to establish that multifragmentation is a dynamical aggregation process. It also demonstrates the e_ects of collective radial expansion on multifragmentation partitions through the link between the timescale of the process and the shape of the Zmax distribution. The comparison of fragmentation paterns of comparable size systems produced in symmetric (Xe+Sn) and asymmetric (Ta+Zn) central collisions, which are supposed to follow di_erent trajectories in the nuclear phase diagram, con_rm the link between collective radial expansion and fragment partitions in multifragmentation.
Dans ce travail, nous étudions l'évolution et la nature des mécanismes de désexcitation de noyaux chauds produits lors de collisions d'ions lourds de E=8 à 50MeV/A mesurées avec le détecteur INDRA. Dans les collisions centrales de Xe+Sn de E=8 à 25MeV/A , les évènements avec trois fragments lourds en voie de sortie présentent une section efficace significative, sans que le mécanisme de production sous-jacent ne soit clairement établi. Nous avons montré que les fragments proviennent de deux cassures successives et que l'intervalle de temps entre ces cassures diminue lorsque l'énergie incidente augmente. Le mécanisme de production des fragments devient ainsi compatible avec une fragmentation simultanée au delà de E=20 MeV/A, ce qui a été interprété comme la signature du seuil de multifragmentation. Nous nous sommes ensuite intéresses à la nature du processus de multifragmentation. Une analyse statistique de la distribution de charge du fragment le plus lourd (Zmax) produit dans les collisions centrales de Xe+Sn à E=25-50MeV/A nous a permis d'établir que la multifragmentation est un processus d'agrégation dynamique. Nous avons également mis en exergue l'effet de l'expansion radiale sur le degré de fragmentation du système, à travers le lien entre le temps de formation des fragments et la forme de la distribution de Zmax. La comparaison entre la fragmentation de systèmes de taille comparable produits dans des collisions centrales symétriques (Xe+Sn) et asymétriques (Ta+Zn), supposées emprunter différentes trajectoires dans le diagramme de phases de la matière nucléaire, semble confirmer le lien entre l'expansion radiale et les propriétés des partitions de multifragmentation.
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