La forme des noyaux atomiques est une de leurs propriétés fondamentales. La forme de noyaux comme le strontium et le zirconium s’écarte de la sphère quand le nombre de leurs neutrons augmente.
Dans l’installation REX-ISOLDE du Cern, des chercheurs ont étudié par « excitation coulombienne » la forme de noyaux radioactifs de masse atomique voisine de cent et contenant environ soixante neutrons. Ils les ont projetés sur une cible avec une énergie choisie de sorte que l’interaction entre le projectile et la cible soit purement électromagnétique. Les noyaux projectile et cible sont portés dans un état excité et reviennent immédiatement à un niveau d’énergie plus faible en émettant un photon gamma. L’analyse spectrale de ces photons renseigne sur la forme des noyaux.
Ils ont ainsi observé une brusque transition de noyaux sphériques à 58 neutrons vers des noyaux très déformés à 60 neutrons. Cette transition déjà observée pour la « chaîne isotopique » des strontiums Sr (Z = 38) et des zirconiums Zr (Z = 40) a été également mise en évidence sur celle des rubidiums Rb (Z = 37). Ces derniers apparaissent comme les noyaux les plus pauvres en neutrons à se prêter à pareille métamorphose.
Dans le cas des strontiums, elle s’accompagne de « coexistence de formes », ce qui signifie qu’une excitation de faible énergie suffit à changer radicalement la forme de ces noyaux.
Ces résultats sont le fruit d’une collaboration menée par des physiciens du Ganil, de l'IN2P3 (Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière, Orsay) et de l'Irfu.
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