Fragmentation in central Ni+Au collisions between 32A and 90A MeV
Fragmentation dans les collisions centrales du système Ni + Au de 32 à 90 A MeV
Résumé
Heavy ion collisions are one of tools for studying nuclear system far away from its
equilibrium state. This work concerns the most violent collisions in the Ni + Au system for incident
energies ranging from 32 up to 90 AMeV. These events were detected with the multidetector INDRA
and selected by the Principal Component Analysis (multidimensional analysis). This method classifies
the events according their detection features and their degree of dissipation. We observed two
desexcitation mechanisms: a fusion/fission - evaporation process and a multifragmentation process.
Those two coexist from 32 to 52 AMeV whereas only one subsists at 90 AMeV. For those two
mechanisms, an component was observed which seems to be linked to the initial phase of the reaction.
The energy fluctuations of this component leads to variations in the energy deposit which determines
the desexcitation of the system.
The experimental multifragmentation data of the Ni + Au system (52 and 90 AMeV) were compared to
the predictions of a statistical model and to the experimental data of the system Xe +Sn at 50 AMeV
(also detected with INDRA). These comparisons show the lack of collective radial energy for
fragments (Z>10) in the Ni + Au system, and show that the degree of multifragmentation depends of
the thermal excitation energy. Mean kinetic energies of particles and lights fragments (Z<10) are
larger in the Ni + Au system than the Xe + Sn system. This observation shows that these particles are
more sensitive to the entrance channel for an asymmetric system than for a symmetric system (for the
same number of nucléons).
Les collisions d'ions lourds sont un des moyens de perturber fortement un système nucléaire et
de l'amener loin de son état d'équilibre. Ce mémoire concerne les réactions les plus violentes du
système Ni + Au de 32 à 90 AMéV. Ces événements sont détectés par le multidétecteur INDRA et
isolés avec l'Analyse en Composantes Principales (analyse multidimensionnelle). Elle permet de
classer les événements selon leurs caractéristiques de détection (sans critère de complétude au
préalable) et de leur degré de dissipation. Deux mécanismes de désexcitation ont été mis en évidence :
l'un de type fusion/fission suivi d'une evaporation (type basse énergie) et l'autre de type
multifragmentation. Ces deux mécanismes sont coexistants à 32 et 52 AMeV alors qu'un seul subsiste
à 90 AMeV. Les deux mécanismes de désexcitation sont accompagnés d'une composante reliée à la
phase initiale de la réaction. Les fluctuations en énergie liées à cette composante entraînent des
variations du dépôt en énergie dans le système et déterminent l'un ou l'autre des mécanismes
observés.
Les données expérimentales de multifragmentation du système Ni + Au (52 et 90 AMeV) ont été
confrontées aux prédictions d'un modèle statistique et aux données de multifragmentation issues du
système symétrique Xe + Sn à 50 AMeV (mesuré avec INDRA). Ces comparaisons ont mis en
évidence l'absence d'énergie collective radiale pour les fragments (Z>10) pour le système Ni + Au, et
ont montré que le degré de fragmentation dépend principalement de l'énergie d'excitation thermique.
Les énergies cinétiques moyennes des particules et des fragments légers (Z<10) sont plus élevées pour
le système Ni + Au que pour le système Xe + Sn. Cette observation montre que ces espèces sont plus
sensibles à la voie d'entrée dans un système asymétrique que dans un système symétrique (pour le
même nombre total de nucléons).
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