Τhe structure οf the mοst neutrοn-rich Bοrοn isοtοpes
La structure des isotopes de bore les plus riches en neutrons
Résumé
The study of nuclei at the neutron dripline allows to investigate the limits ofexistence of nuclei. For this purpose, the boron isotopic chain is an ideal case of study as itexhibits a wide variety of different structures, that may potentially host exotic phenomena. This document proposes a study of the structure of the most neutron-rich boron isotopes through two experiments conducted at RIKEN-RIBF (Japan) using radioactive beams at ∼230MeV/nucleon sent on a solid carbon target. The complete kinematics of the reactions were measured. First, a focus is made on 18B, populated by knockout reactions from 19C and 19B beams. 18B is unbound by one neutron emission and has a virtual state, for which a surprisingly large scattering length and the effective range of the interaction are measured for the first time. Through the structure of 18B, the structure of 19B was also explored. The latter is a bound nucleus with a halo of two neutrons that can be described as a three-body system, in which the very large 17B+n subsystem scattering length opens the way to the observation of the Efimov effect in nuclear physics. It is on this already very exotic system that 21B is built, the last known isotope in the chain, which is a direct two-neutron emitter. 21B was populatedby knockout reactions from a22C beam and required the measurement of several neutrons in coincidence. The last part of this document is dedicated to the study the correlations between neutrons during the 21B decay, where an unexpected phenomenon in the emission of neutron pairs is observed.
L’étude des noyaux à la dripline neutron permet d’étudier les limites d’existence des noyaux. À cette fin, la chaîne isotopique du bore constitue un cas d’étude idéal, car elle présente une grande variété de structures différentes, susceptibles d’abriter des phénomènes exotiques. Ce document propose une étude de la structure des isotopes de bore les plus riches en neutrons à travers deux expériences menées au RIKEN-RIBF (Japon) à l’aide de faisceaux radioactifs à ∼230MeV/nucléon envoyés sur une cible solide de carbone. La cinématique complète des réactions a été mesurée. Tout d’abord, l’accent est mis sur 18B, peuplé par des réactions de knockout à partir de faisceaux 19C et 19B. Le 18B est non lié par une émission d’un neutron et possède un état virtuel, pour lequel une surprenament grande longueur de diffusion et la portée effective de l’interaction sont mesurées pour la première fois. À travers la structure du 18B, la structure du 19B a également été explorée. Ce dernier est un noyau lié avec un halo de deux neutrons, qui peut être décrit comme un système à trois corps dans lequel la très grande longueur de diffusion du sous-système 17B+n ouvre la voie à l’observation de l’effet Efimov en physique nucléaire. C’est sur ce système déjà très exotique qu’est construit le 21B, dernier isotope connu de la chaîne, qui est un émetteur direct de deux neutrons. Le 21B a été produit par des réactions de knockout à partir d’un faisceau de 22C et a nécessité la mesure de plusieurs neutrons en coïncidence. La dernière partie de ce document est consacrée à l’étude des corrélations entre les neutrons lors de la désintégration du 21B, où un phénomène inattendu dans l’émission de paires de neutrons est observé.
Mots clés
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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