Abstract : In this experimental work, hard photons produced in heavy-ion collisions at intermediate
energies have been used in order to study hot and compressed nuclear matter created in
these collisions. The experiments have been performed at GANIL by the TAPS
collaboration. We have found that bremsstrahlung radiation emitted in np collisions is the
main mechanism of hard-photon production for the whole range of impact parameter.
Moreover, we have observed a substantial decrease of the hardness of hard-photon
spectrum. The BUU model reproduce very well our experimental results, showing that
the hardness of the spectrum reflects, mainly, nuclear-matter compression in the first
stage of the collision. We have developed a new méthode to measure the density of the
nuclear matter created at the beginning of the collision. BUU results and some
experimental evidences point out that a significant contribution of hard photons are
produced in the late stage of the collision : thermal hard photons. These photons are
sensitive to the density oscillation of nuclear matter. Its production corss-section will
constitute a measurement of the compressibility of nuclear matter and its spectrum a
measure of the temperature.
Résumé : Dans ce travail expérimental, les photons durs (E* > 30 MeV) produits dans les collisions
entre ions lourds aux énergies intermédiaires ont été utilisés comme sonde de la matière
nucléaire chaude et dense formée dans les collisions. Les expériences ont été réalisées
à l'accélérateur du GANIL par la collaboration TAPS. Nous avons établi que,
indépendamment du paramètre d'impact de la collision, les photons durs résultent de la
radiation de freinage émise lors des collisions np. En outre, nous avons observé une
nette diminution de la dureté du spectre de photons durs avec le paramètre d'impact. Le
modèle de BUU reproduit d'une manière satisfaisante les résultats expérimentaux,
montrant que la dureté du spectre des photons durs relfète, principalement, la
compression de la matière nucléaire au début de la collision. Nous en avons déduit une
méthode permettant de déterminer la densité de la matière nucléaire dans les premiers
instants de la collision. Les résultats de BUU confirmés expérimentalement prédisent
l'émission de photons durs dans des étapes ultérieures de la collision : les photons durs
thermiques. Ces photons sont sensibles aux oscillations de densité de la matière
nucléaire chaude. Leur taux de production est une mesure du module d'incompressibilité
de la matière nucléaire et leur spectre en énergie, une mesure de la température.
