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    Les mesures donnent des masses atomiques précises pour les réactions nucléaires dans les étoiles

    Crédit :CC0 Domaine public

    La matière est composée d'éléments chimiques principalement créés dans les étoiles via des réactions nucléaires et des réseaux de réactions nucléaires complexes. Pour comprendre ces processus, nous devons connaître les propriétés des noyaux participants, comme leurs masses. Dans sa thèse de doctorat dans le domaine de la physique nucléaire à l'Université de Jyväskylä, M. Sc. Laetitia Canete a mesuré avec précision les masses atomiques de l'isotope radioactif de six éléments. Les données de mesure peuvent être utilisées pour mieux modéliser différents processus astrophysiques.

    Dans le JYFL Accelerator Laboratory de l'Université de Jyväskylä, des faisceaux d'ions stables du cyclotron K-130 sont utilisés pour produire des noyaux pertinents pour l'astrophysique nucléaire en les projetant dans une mince feuille cible à l'installation IGISOL (Ion Guide Isotope Separator On-Line). Les isotopes radioactifs produits sont transportés dans le spectromètre de masse à double piège de Penning JYFLTRAP où leurs valeurs de masse atomique sont déterminées avec une précision d'environ 10 ppb. Au cours de son doctorat, Laetitia Canete a mesuré les masses de six noyaux radioactifs, 25 Al, 30 P, 31 Cl, 67 Fe, 69 Co et 70 Co.

    Les mesures sont pertinentes pour divers problèmes astrophysiques. La production des rayons g cosmiques observés à 1809 keV provenant de 26 Al peut être contourné par des captures de protons sur 25 Al. Le taux de capture de protons, et donc la quantité de rayons g produits à 1809 keV, est affecté par la masse de 25 Al. La masse de 30 P est important pour contraindre le taux de capture de protons sur 30 P(p, g) 31 S contrôler la production d'éléments plus lourds que le soufre dans les novae. La masse de 31 Cl joue un rôle dans les sursauts de rayons X de type I, et est également important pour comprendre les propriétés fondamentales de la force nucléaire entre les protons et les neutrons. Les masses de 67 Fe, 69 Co et 70 Co jouent un rôle dans le processus de capture rapide des neutrons produisant environ la moitié des éléments plus lourds que le fer.

    Laetitia Canete a obtenu son Master en physique subatomique et astrophysique à l'Université Lyon 1, La France, en 2014. Elle est entrée au Département de Physique de l'Université de Jyväskylä à l'été 2014 et a commencé ses études doctorales au sein du groupe IGISOL dans le Laboratoire des Accélérateurs de l'Université de Jyväskylä.

    La thèse "Mesures de masse de haute précision pour l'astrophysique nucléaire" est publiée dans la série de thèses JYU, Université de Jyväskylä, Non. 64.


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