Fig. 1. Le processus d'effet tunnel quantique de la désintégration de deux protons. Crédit :SUN Lijie
La désintégration à deux protons est un processus d'effet tunnel quantique. La probabilité d'effet tunnel dépend de l'énergie disponible et de la hauteur de la barrière coulombienne, qui à son tour dépend de la charge nucléaire Z (nombre de protons). L'émission de deux protons est un processus typique de rupture à trois corps, comprenant le noyau fille et deux protons, dans lequel les corrélations d'appariement jouent un rôle important. Par conséquent, une étude détaillée de l'émission de deux protons est d'une grande importance pour l'exploration du système quantique ouvert, corrélations d'appariement et structure nucléaire exotique.
Récemment, des chercheurs de l'Institut de physique moderne de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et leurs collaborateurs ont effectué des mesures pour l'émission de deux protons retardée β (β2p) du noyau de la ligne de goutte à goutte de protons 27 S au Laboratoire national de l'installation de recherche sur les ions lourds de Lanzhou (HIRFL). Pour la première fois, ils ont mesuré les corrélations angulaires proton-proton de 27 S 2p.
Les chercheurs ont développé un réseau de détection de pointe pour la spectroscopie de désintégration β de noyaux éloignés de la vallée de stabilité. Ce réseau se compose de trois détecteurs à bande de silicium double face, trois détecteurs au silicium à quadrant et cinq détecteurs HPGe de type Clover sur la ligne de faisceaux d'ions radioactifs de Lanzhou (RIBLL1), qui peut être utilisé pour mesurer les énergies, le temps et les positions des ions lourds et des protons de désintégration.
Un pic énergétique à 6, 372(15) keV avec un rapport de branchement de 2,4(5)% a été identifié comme une transition à deux protons via l'état isobare-analogique dans 27 P à l'état fondamental de 25Al dans la désintégration de 27 S. Corrélations angulaires à deux protons de 27 S β2p ont été mesurés par le réseau de silicium pour la première fois pour étudier le mécanisme d'émission de deux protons. Sur la base de résultats expérimentaux et de simulations Monte Carlo, il a été constaté que le principal mécanisme d'émission de β2p par 27 S est de nature séquentielle.
Les résultats ont été publiés dans Examen physique C le 15 juin.
Fig. 2. Distribution de l'angle d'ouverture de deux protons dans la désintégration de 27 S. Crédit :Examen C
