, Techniques d'analyse et simulations

D. Dans-ce, En particulier, nous nous intéresseronsà la spectroscopie et la désintégrationà deux neutrons de l'isotope non lié 16 Be. Les corrélations nn de la désintégration ontété largement examinés et interprétésà partir d'un point de vue microscopique, nous présenterons des travaux portants sur les noyaux très riches en neutrons qui se situent aux limites de la stabilité et au-delà, dans la région de masse légère de la carte nucléaire

, Nous décrirons ensuite le dispositif expérimental qui aété utilisé afin d'observer les noyaux d'intérêt. Les méthodes liéesà l'analyse des données expérimentales ainsi que les simulations effectuées sont décrites dans le troisième chapitre. Le chapitre suivant est consacré a la présentation des résultats obtenus

, L'analyse des corrélations nn pour lesétats qui présentent uneémission "deux neutrons" est détaillé dans le chapitre 6. Finalement, les conclusions et les perspectives sont résumées dans le dernier chapitre

, L'une des questions fondamentales de la structure nucléaire est de savoir où se situent les limites de l'existence nucléaire, c'est-à-dire, les limites de la stabilité où plus aucun proton

J. P. Delaroche and M. Girod, Structure of even-even nuclei using a mapped collective hamiltonian and the D1S Gogny interaction, Phys. Rev. C, vol.81, 2010.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00455781

Y. Kondo and T. Nakamura, Nucleus 26 O: A barely unbound system beyond the Drip Line, Phys. Rev. Lett, vol.116, 2016.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-01285922

Q. Deshayes, Les isotopes d'azote au-delà de la limite de stabilité neutronique: 23 N, 24 N et 25 N, 2017.

A. Spyrou and Z. Kohley, First Observation of Ground State Dineutron Decay: 16 Be, Phys. Rev. Lett, vol.108, 2012.

J. Snyder and T. Baumann, First observation of 15 Be, Phys. Rev. C, vol.88, 2013.

T. Sugimoto, The first 2 + state of 14 Be, Phys. Lett. B, vol.654, 2007.

S. Leblond, Structure des isotopes de bore et de carbone riches en neutrons aux limites de la stabilité, 2015.

J. ,

M. D. Cable and J. Honkanen, Discovery of beta-delayed two-proton radioactivity: 22 Al, Phys. Rev. Lett, vol.50, 1983.

B. Blank and M. Borge, Nuclear structure at the proton drip line: Advances with nuclear decay studies, Progress in Particle and Nuclear Physics, vol.60, 2008.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00202668

I. Dillmann and D. Abriola, Recent activities for ?-decay half-lives and ?delayed neutron emission of very neutron-rich isotopes, AIP Conference Proceedings, vol.1594, 2014.

V. Goldansky, On neutron-deficient isotopes of light nuclei and the phenomena of proton and two-proton radioactivity, Nuclear Physics, vol.19, 1960.

M. Pfützner and E. Badura, First evidence for the two-proton decay of 45 Fe, The European Physical Journal A -Hadrons and Nuclei, vol.14, 2002.

Z. Kohley and T. Baumann, Study of two-neutron radioactivity in the decay of 26 O, Phys. Rev. Lett, vol.110, 2013.

L. V. Grigorenko and I. G. Mukha, Lifetime and fragment correlations for the two-neutron decay of 26 O ground state, Phys. Rev. Lett, vol.111, 2013.

J. Gibelin, États résonants de noyaux loin de la stabilité, 2018.

A. Messiah, Mécanique quantique, vol.1, 1959.

K. Mcvoy, Virtual states and resonances, Nuclear Physics A, vol.115, 1968.

R. Lednicky and V. L. Lyuboshits, Final state interaction effect on pairing correlations between particles with small relative momenta, Sov. J. Nucl. Phys, vol.35, 1982.

J. Casal and J. Gómez-camacho, Identifying structures in the continuum: Application to 16 Be, Phys. Rev. C, p.99, 2019.

W. Von-oertzen, Dimers based on the ? + ? potential and chain states of carbon isotopes, Zeitschrift für Physik A -Hadrons and Nuclei, vol.357, 1997.

M. Freer and E. Casarejos, ? : 2n : ? Molecular Band in 10 Be, Phys. Rev. Lett, vol.96, 2006.

C. Scholl and Y. Fujita, High-resolution study of the 9 Be( 3 He,t) 9 B reaction up to the 9 B triton threshold, Phys. Rev. C, vol.84, 2011.

A. Navin and D. W. Anthony, Direct Evidence for the Breakdown of the N=8 Shell Closure in 12 Be, Phys. Rev. Lett, vol.85, 2000.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00005977

F. C. Barker, T=2 states of the A=12 nuclei, J. Phys. G: Nucl. Phys, vol.2, 1976.

S. D. Pain and W. N. Catford, Structure of 12 Be: Intruder d-Wave Strength at N=8, Phys. Rev. Lett, vol.96, 2006.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00025637

I. Talmi and I. Unna, Order of Levels in the Shell Model and Spin of 11 Be, Phys. Rev. Lett, vol.4, 1960.

D. J. Millener and J. W. Olness, Strong E1 transitions in 9 Be, 11 Be, and 13 C". Phys. Rev. C, 28, 1983.

W. Nörtershäuser and D. Tiedemann, Nuclear Charge Radii of 7,9,10 Be and the One-Neutron Halo Nucleus 11 Be, Phys. Rev. Lett, vol.102, 2009.

E. Liatard and J. F. Bruandet, Matter Distribution in Neutron-Rich Light Nuclei and Total Reaction Cross-Section, Europhys. Lett, vol.13, 1990.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00004536

I. Tanihata and T. Kobayashi, Measurement of interaction cross sections using isotope beams of Be and B and isospin dependence of the nuclear radii, Physics Letters B, vol.206, 1988.

T. Suzuki and R. Kanungo, Nuclear radii of 17,19 B and 14 Be, Nuclear Physics A, vol.658, 1999.

D. F. Geesaman and R. L. Mcgrath, Particle decay of 6 Be, Phys. Rev. C, vol.15, 1977.

A. Spyrou and J. K. Smith, Search for the 15 Be ground state, Phys. Rev. C, vol.84, 2011.

F. M. Marqués and N. A. Orr, Comment on "First Observation of Ground State Dineutron Decay: 16 Be, Phys. Rev. Lett, vol.109, 2012.

A. Spyrou and Z. Kohley, Phys. Rev. Lett, vol.109, 2012.

A. Revel and F. M. Marqués, Strong Neutron Pairing in core + 4n Nuclei, Phys. Rev. Lett, vol.120, 2018.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01737862

F. Marqués and M. Labiche, Two-neutron interferometry as a probe of the nuclear halo, Phys. Lett. B, vol.476, 2000.

K. Ieki and D. Sackett, Coulomb dissociation of 11 Li, Phys. Rev. Lett, vol.70, 1993.

R. W. Brown and B. A. , The Shell-Model Code NuShellX@MSU, Nuclear Data Sheets, vol.120, 2014.

E. K. Warburton, Effective interactions for the 0p1s0d nuclear shell-model space, Phys. Rev. C, vol.46, 1992.

V. Maddalena and T. Aumann, Single-neutron knockout reactions: Application to the spectroscopy of 16,17,19 C, Phys. Rev. C, vol.63, 2001.

A. N. Kuchera and A. Spyrou, Search for unbound 15 Be states in the 3n+ 12 Be channel, Physical Review C, vol.91, 2015.

M. Wang and G. Audi, The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references, Chinese Physics C, vol.41, 2016.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01645545

T. Nakamura and Y. Kondo, Neutron halo and breakup reactions, Lecture Notes in Physics, vol.848, p.67, 2012.

T. Kubo, The RIKEN radioactive beam facility, Nucl. Instrum. Meth. B, vol.70, 1992.

A. , Nuclear forces at the extremes, 2018.

Y. Kubota, Neutron-neutron correlation in Borromean nucleus 11 Li via the (p, pn) reaction, 2017.

T. Kubo, In-flight RI beam separator BigRIPS at RIKEN and elsewhere in Japan, Nucl. Instrum. Meth. B, vol.204, 2003.

H. Okuno and N. Fukunishi, Progress of RIBF accelerators, Progress of Theoretical and Experimental Physics, 2012.

T. Kobayashi and N. Chiga, SAMURAI spectrometer for RI beam experiments, Nucl. Instrum. Meth. B, vol.317, 2013.

A. Obertelli and A. Delbart, MINOS: A vertex tracker coupled to a thick liquid-hydrogen target for in-beam spectroscopy of exotic nuclei, The European Physical Journal A, vol.50, 2014.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01109673

C. Santamaria, Quest for new nuclear magic numbers with MINOS, 2015.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01231191

Y. Kondo, Calibration methods of the neutron detector array NEBULA, RIKEN Accel. Prog. Rep, vol.45, p.131, 2012.

H. Baba and T. Ichihara, New data acquisition system for the RIKEN radioactive isotope beam factory, Nucl. Instrum. Meth. A, vol.616, 2010.

R. Tanaka, Master's thesis

W. R. Leo, Techniques for nuclear and particle physics experiments: a how-to approach, 1994.

S. Agostinelli and J. Allison, Geant4 -a simulation toolkit, Nucl. Instrum. Meth. A, vol.506, 2003.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00020246

G. Normand, Investigation of correlations in light neutron-rich nuclei, 2004.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00008393

. M. Nikolic, M. Kinematics, and . System, , 1968.

D. H. Perkins, Introduction to high energy physics, 2000.

E. M. Aitala and S. Amato, Experimental Evidence for a Light and Broad Scalar Resonance in D + ? ? ? ? + ? + Decay, Phys. Rev. Lett, vol.86, 2001.

F. M. Marqués and M. Labiche, Three-body correlations in Borromean halo nuclei, Phys. Rev. C, vol.64, 2001.

Y. Aksyutina and T. Aumann, Study of the 14 Be Continuum: Identification and Structure of its Second 2 + State, Physical Review Letters, vol.111, 2013.

S. Raman and C. Nestor, Transition probability from the ground to the first excited 2 + state of even-even nuclides". Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol.78, 2001.

J. Smith and T. Baumann, Neutron correlations in the decay of the first excited state of 11 Li, Nuclear Physics A, vol.955, 2016.

B. Laurent and F. M. Marqués, Chronology of the three-body dissociation of 8 He, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys, vol.46, 2019.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01703715

M. Preston and R. Bhaduri, Structure of the Nucleus, 1975.

B. Gabioud and J. Alder, nn Scattering parameters a nn and r nn from the photon spectrum of the reaction ? ? d ? ?nn, Nuclear Physics A, vol.420, 1984.

A. , Sov. Phys. JETP, vol.1, 1955.

K. M. Watson, The effect of final state interactions on reaction cross sections, Phys. Rev, vol.88, 1952.

L. V. Grigorenko and J. S. Vaagen, Exploring the manifestation and nature of a dineutron in two-neutron emission using a dynamical dineutron model, Phys. Rev. C, vol.97, 2018.

J. , Two-nucleon emitters within a pseudostate method: The case of 6 Be and 16 Be, Physical Review C, vol.97, 2018.

J. ,

. Résumé-a-la-limite-de-stabilité-nucléaire, énergie nécessaire pour enlever un nucléon tend vers zéro, l'émission de neutrons est un phénomène caractéristique des noyaux riches en neutrons. La désintégration "deux neutrons" d'un noyauà l'état fondamental est un cas particulier qui peut se produire au-delà de cette limite. La spectroscopie et la désintégration des isotopes les plus riches en neutrons du béryllium 14 Be, 15 Be et surtout 16 Be ontétéétudiées lors de différentes campagnes expérimentales au RIBF-RIKEN en utilisant le dispositif SAMURAI couplé au détecteur de neutrons NEBULA

, L'approche expérimentale et un traitement approfondi desévénements multi-neutron ont rendu possible une analyse détaillée des corrélationsà trois corps fragment+n+? a partir d'états non liésà deux neutrons

, Afin d'interpréter les distributions expérimentales, l'émission de paires de neutrons (nn) á eté caractériséeà partir d'une approche théorique microscopique. La comparaison directe entre les résultats expérimentaux et les prédictions théoriques a permis de relier le signal expérimental nn que nous observonsà la fonction d'ondeà trois corps. Mots clés: Physique nucléaire, Structure nucléaire, Spectroscopie nucléaire, Réactions directes, Isotopes radioactifs