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Les scientifiques percent le secret des noyaux de halo !
Des scientifiques de l'Université de Mayence et leurs partenaires confirment la méthode du ratio pour analyser les noyaux de halo avec le béryllium-11.
Les scientifiques percent le secret des noyaux de halo !
Des scientifiques de plusieurs institutions ont testé avec succès une nouvelle méthode d’analyse des noyaux de halo. Le groupe est composé de chercheurs de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence, de la Texas A&M University, du Brookhaven National Laboratory, de la Michigan State University et de l’Université de Surrey. Cette méthode, connue sous le nom de méthode des ratios, a été prouvée expérimentalement et publiée dans la célèbre revue Réviser les lettres de physique publié.
Les noyaux halo, une classe de noyaux atomiques, se caractérisent par leur taille et leurs propriétés instables. Un exemple est le béryllium-11, dont la demi-vie n’est que de 13 secondes. Ces noyaux ont le potentiel de se détacher d’un ou deux neutrons, formant ainsi un halo diffus autour d’un noyau compact.
La méthode du ratio en détail
La méthode du ratio a été initialement développée en 2011 par Pierre Capel, Ronald C. Johnson et Filomena M. Nunes. Le but de cette méthode est de déterminer avec précision la structure des noyaux de halo en analysant le rapport de leurs sections efficaces d’angle de diffusion et d’angle de désintégration. Cela permet de minimiser les influences expérimentales, ce qui se traduit par une plus grande précision.
Il était crucial pour l’équipe expérimentale de créer du béryllium-11 à la Texas A&M University. Ils ont ensuite fait entrer en collision cet isotope avec le carbone 12. Les résultats ont montré que les sections efficaces de diffusion et de désintégration ont des caractéristiques similaires, ce qui a confirmé la validité de la méthode du rapport.
Perspectives et expériences futures
Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques prévoient également d’examiner le carbone 19. Ces futures expériences devraient permettre une détermination plus précise de l’énergie de séparation et fournir des informations précieuses sur la structure du halo. L’expérience associée se déroulera au FRIB (Facility for Rare Isotope Beams), considéré comme l’accélérateur d’ions lourds le plus puissant et largement exploité par la Michigan State University.
De plus, les données de l’expérience FRIB devraient contribuer à la mesure simultanée des sections efficaces de diffusion élastique et de désintégration du carbone 19. Cela pourrait fournir des informations importantes sur les propriétés du carbone 18, du carbone 19 et du bore 18. Le projet est financé par le Département américain de l'énergie (DOE) et son Office of Science, qui est le plus grand bailleur de fonds de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis.
La méthode des ratios représente ainsi une avancée significative en physique nucléaire car elle permet d’améliorer la précision de l’analyse des isotopes instables. L’expertise combinée des institutions participantes promet de faire la lumière sur des questions fondamentales en astrophysique nucléaire et sur les interactions fondamentales.