Noyau de halo

Pr. Dr. Walid Sobhi Hwaish - Département de physique

eps.waleeds.hwash@uoanbar.edu.iq

Page officielle de l'auteur

En physique nucléaire, le noyau est connu sous le nom de noyau de halo ou est supposé contenir un halo nucléaire lorsqu'il possède un noyau fondamental entouré d'un "halo" de neutrons ou de protons qui tournent autour de lui, ce qui rend le rayon du noyau beaucoup plus grand que prévu selon le modèle de goutte liquide.

Des structures inhabituelles dans des noyaux proches de la ligne de stabilité ont été révélées comme l'une des bonnes applications des faisceaux nucléaires radioactifs. Le halo neutronique est l'une des meilleures découvertes importantes. La première expérience sur le halo est le noyau 11Li et par la suite, de nombreux noyaux de halo tels que 6He, 11Be, 14Be, 17B sont apparus. Il existe également un certain nombre de nucléides candidats pour être un halo neutronique. De nouvelles études ont été publiées pour enquêter sur la structure nucléaire non corrélée du noyau, qui n'avait jamais été observée auparavant. Le noyau asymétrique, les couches spécifiques des noyaux à haute densité, les interactions nucléaires à faible densité, les interactions à trois corps à faible densité et les mouvements collectifs de la matière nucléaire à faible densité font partie des sujets d'étude actuels intéressants pour ces noyaux. De plus, de nombreuses données indiquent l'existence d'un halo de protons en plus du halo neutronique. Cependant, il n'a pas encore été complètement créé.

Pour identifier les noyaux de halo en physique nucléaire, il faut d'abord prédire le rayon du noyau par le modèle de goutte liquide en utilisant la formule (l'équation semi-empirique), mais il existe certains noyaux dont le rayon est beaucoup plus grand que celui prédit par cette formule, ces noyaux sont appelés noyaux de halo comme illustré dans la figure ci-dessous :

 Les deux cas les plus étudiés sont le noyau de halo à deux neutrons  ¹¹Li  et le noyau de halo à un neutron ¹¹Be.

   Le noyau de halo peut être détecté dans des expériences de diffusion qui montrent que le noyau est beaucoup plus grand que la valeur qui pourrait être prédite autrement. En général, la section efficace du noyau est proportionnelle à la racine cubique de sa masse. (C'est la même relation qui peut être observée avec une sphère solide).

11Li est un exemple de noyau de halo, dont la demi-vie est de 8,6 millisecondes.  11Li  se désintègre en 11Be  avec l'émission d'un antineutrino et d'un électron. La section efficace de 11Li  est d'environ  3,16 fm, ce qui est proche de 32S, ou même plus excitant que 208Pb, qui sont tous deux des noyaux beaucoup plus lourds. Il se compose d'un cœur de 3 protons et 6 neutrons, et d'un halo de deux neutrons indépendants faiblement liés.

Les noyaux ayant un halo neutronique incluent 11Be et 19C. Un halo avec deux neutrons est 6He, 11Li, 14Be, 17B, 19B et 22C. Le noyau de halo à deux neutrons est appelé Boromine car il se divise en trois parties. 8He et 14Be sont tous deux des halos de quatre neutrons.

Le tableau ci-dessous montre une liste des isotopes connus ayant un halo nucléaire