Etude des décroissances multi-neutron des isotopes lourds d'hélium et d'hydrogène

La recherche de systèmes multineutron, noyaux composés de neutrons seulement, est une quête qui dure depuis le début des années soixante. Alors que l’absence de dineutrons et de trineutrons semble claire dans les expériences, le tétraneutron continue d’alimenter un vif débat tant les résultats sont ambigus et contradictoires. Nous proposons de chercher ces systèmes au sein de noyaux très riches en neutrons : l’hélium-7 dont un état excité semble décroître en α + 3n et l’hydrogène-7 qui devrait décroître en t + 4n et dont l’existence même est au cœur de questionnements. Nous présentons une expérience qui, pour la première fois, nous a permis de mesurer directement et avec une très haute statistique l’impulsion de jusqu’à quatre neutrons en coïncidence. Un faisceau d’8He à 156 MeV/nucléon a été envoyé sur la cible cryogénique MINOS pour former l’7He et l’7H par réaction de knockout 8He(p, pn)7He*{α + 3n} et 8He(p, 2p)7H{t + 4n} au RIBF de RIKEN (Japon), et la cinématique complète des réactions a été mesurée. L’analyse des données a permis de mettre en exergue pour la première fois le caractère direct de la décroissance de l’état excité 7He*(5/2−) par émission de trois neutrons. Les résultats d’une analyse poussée sur les cor- rélations entre les particules issues de la décroissance montrent l’absence de trineutron. Les premiers résultats sur la voie 8He(p, 2p) sont fortement contrastés vis-à-vis des conclusions d’expériences précédentes.