Caractérisation des fragments de fission issus de 238U + 9Be en cinématique inverse à l'aide d'une configuration à deux bras du spectromètre VAΜΟS++

La fission nucléaire est un problème quantique à n corps et, de ce fait, fondamentalement complexe. Dans le phénomène de fission nucléaire, l’interaction entre la dynamique de déformation collective et les processus dissipatifs microscopiques régit la transition d’un noyau excité vers un ensemble de deux fragments ou plus, accompagnés de particules telles que des neutrons ou des photons. Les propriétés de ces fragments, ainsi que celles des neutrons émis, servent de sondes des mécanismes de la fission ainsi que des différents chemins de décroissance que peut suivre le noyau excité dans son espace des phases. Le spectromètre VAMOS++ est un spectromètre magnétique à large angle solide qui bénéficie de la cinématique inverse pour fournir une identification isotopique complète des fragments de fission. Dans notre travail, une configuration à double bras du spectromètre VAMOS++ a été utilisée, où, pour la première fois, le second bras de VAMOS++ a permis la mesure simultanée de la charge nucléaire et de la masse des fragments de fission en coïncidence. Un faisceau de 238U à une énergie de 5.88 MeV/u a été dirigé sur une cible de 9Be afin de produire différents noyaux excités via des réactions de fusion et de transfert. La reconstruction de ces noyaux est réalisée en sommant les numéros atomiques des fragments en coïncidence, identifiant ainsi trois systèmes distincts: 247Cm, 242Pu et 238,239U, chacun étudié à différentes énergies d’excitation. Nos résultats montrent une influence marquée du moment angulaire et de l’énergie d’excitation sur les distributions des fragments de fission, un moment angulaire plus élevé favorisant une fission plus symétrique grâce à une réduction de la barrière de fission et à une suppression de l’évaporation neutronique. La présence du nombre magique de neutrons N = 82 limite fortement l’évaporation de neutrons par les fragments lourds, démontrant la persistance des effets des couches nucléaires lors de la désexcitation. Les rapports N/Z après évaporation neutronique montrent une polarisation de charge qui évolue avec l’énergie d’excitation: un motif en dents de scie apparaît à basse énergie, qui se transforme en une tendance monotone à des énergies plus élevées, conformément aux prédictions du modèle de goutte liquide. La stabilisation des fragments de fission autour de Z = 52 et Z = 56 souligne le rôle des couches nucléaires de protons à déformation octupolaire qui favorisent des modes de fission asymétriques. La comparaison avec les simulations GEF à haute énergie d’excitation montre un accord global, bien que des différences dans l’évaporation des neutrons par les fragments lourds suggèrent que des ajustements du modèle sont nécessaires.