La campagne MUGAST-EXOGAM au GANIL a démarré au printemps 2023 pour une durée de 3 ans. Elle vise à étudier les propriétés des noyaux exotiques par la mesure de réactions de transfert pour déduire des informations sur la structure nucléaire ou pour l’astrophysique nucléaire. Six expériences ont déjà été acceptées et d’autres sont à venir pour mettre en évidence, par exemple, le « clustering » (c’est-à-dire la présence de tritons et/ou d’alpha préformés dans le noyau) ou encore pour révéler les propriétés du tétraneutron, noyau formé de 4 neutrons seulement. Cette année, les expériences se sont concentrées sur l’étude des propriétés des paires neutron-proton qui devraient jouer un rôle important dans les noyaux N=Z et sur la détermination de la surface de Fermi à N=40 par la mesure combinée de l’ajout et du retrait d’un neutron.
Les réactions de transfert, réalisées en cinématique inverse, conduisent à l’émission d’une particule légère (à l’avant dans le cas d’un retrait de nucléon et à l’arrière dans le cas de l’ajout d’un nucléon) et d’un noyau résidu proche du faisceau. D’autre part, la réaction de transfert permet de peupler des états excités qui peuvent décroître par l’émission de rayonnement gamma. La mesure expérimentale nécessite donc la combinaison de plusieurs ensembles de détection : 12 clovers Germanium d’EXOGAM pour la détection de rayonnements gamma, une détection à zéro degré basée sur une succession de chambres d’ionisation et un plastique pour la détection des résidus lourds et enfin, un ensemble de 4 télescope Silicium-CsI à l’avant et 5 détecteurs Silicium de forme trapèze, appelé MUGAST pour la détection des particules légères. Le tout représente plus de 3 000 voies d’électronique.
Ce dispositif complexe impulsé par l’équipe NESTAR d’IJCLab a été conçu et mis en place en collaboration avec le LPC Caen et le GANIL, sous la responsabilité de Valérian Girard-Alcindor d’ICJLab.
Après une validation du dispositif à l’aide d’un faisceau test, les deux expériences de cette année ont été réalisées avec succès. La première, sur les paires neutron-proton, fait l’objet de la thèse de Hugo Jacob à IJCLab. De beaux résultats en perspective !