Study οf fissiοn with ΡΙSΤA and VAΜΟS using multi-nucleοn transfer reactiοns in inverse kinematics

Étude de la fission avec PISTA et VAMOS par transfert multi-nucléons en cinématique inverse Plus de quatre-vingt-cinq ans après sa découverte, la fission nucléaire demeure un phénomène dont la description complète reste un défi. Les progrès dans ce domaine nécessitent de nouvelles données expérimentales sur des systèmes fissionnants exotiques, inaccessibles par les réactions directes induites par neutrons, mais essentielles tant pour une compréhension approfondie du mécanisme de fission que pour ses applications en astrophysique et pour l'industrie nucléaire. L’utilisation de réactions de substitution en cinématique inverse permet à la fois l’étude de systèmes fissionnant exotiques et l’identification isotopique des fragments de fission. Toutefois, la caractérisation du système fissionnant en termes de contenu isotopique (A, Z) ainsi que la détermination précise de son énergie d’excitation sont d’une importance capitale, mais demeurent particulièrement difficiles à réaliser. Dans cette thèse, la fission a été étudiée au GANIL à l’aide d’un nouveau système de détection des noyaux partenaires de réaction type cible, PISTA (Particle Identification Silicon Telescope Array), couplé au spectromètre VAMOS. Ce travail présente l’analyse des données issues de la première expérience réalisée avec PISTA, celle-ci met en œuvre des réactions de transfert multi-nucléoniques en cinématique inverse à l’aide d’un faisceau de 238U à des énergies proches de la barrière de Coulomb, sur des cibles minces de 12C. L’analyse de cette expérience a mis en évidence une amélioration de l’identification des noyaux de type cible, permettant une caractérisation des systèmes fissionnant en termes de masse, de numéro atomique et d’énergie d’excitation, avec une résolution en énergie d'excitation améliorée d’un facteur deux par rapport au dispositif précédent. Vingt canaux de transfert ont été identifiés et étudiés, avec la détermination des sections efficaces de production et des spectres d’énergie d’excitation associés. Les probabilités de fission en fonction de l’énergie d’excitation du système fissionnant ont été mesurées, et les hauteurs de barrière de fission correspondantes ont été extraites. Les résultats ont été comparés aux données disponibles dans la littérature ainsi qu’aux prédictions du modèle TALYS. Une nouvelle approche a été proposée pour estimer la distribution du moment cinétique des systèmes fissionnant à partir des fonctions d'excitation expérimentales, offrant ainsi une manière alternative d'accéder à cette information.