Le travail de cette thése a montré d'une part le rôle significatif du mécanisme de \underline{Fusion-Fission Asymétrique} dans les collisions entre ions lourds légers (A$_{\rm NC} \le$60) et, d'autre part, le \underline{Désalignement des Spins} dans un systéme {\it oblate-oblate} mettant en évidence pour \underline{la premiére fois le {\it mode papillon} lors de la réaction dans les résonances quasi-moléculaires}. Ces deux aspects, l'un macroscopique l'autre beaucoup plus lié á des effets microscopiques, sont certes différents d'un point de vue conceptuel, mais tout á fait complémentaires pour une compréhension globale des systémes di-nucléaires. \par \hspace*{0.5cm}Dans la premiére partie, les réactions $^{35}$Cl $+$ $^{12}$C et $^{35}$Cl $+$ $^{24}$Mg á 8 MeV/nucléon (expérience effectuée á Saclay) ont fait l'objet de mesures inclusives et de mesures exclusives. La nature des produits donnant naissance au mécanisme de fusion-fission asymétrique a été vérifiée. Il a été également démontré que dans ce domaine en énergie le processus \underline{ternaire} est trés faible. La deuxiéme partie est consacrée á l'étude de la réaction $^{28}$Si $+$ $^{28}$Si réalisée sur une énergie de résonance E$_{\rm lab.}$~=~111.6 MeV auprés de l'accélérateur VIVITRON de Strasbourg avec le multidétecteur EUROGAM Phase II. Le moment angulaire J$^{\pi}$ = 38$^{+}$ a été mesuré pour les voies inélastique et mutuelles de la voie de sortie $^{28}$Si $+$ $^{28}$Si. La mise en évidence du \underline{désalignement} \underline{des spins} a été interprété á l'aide du modéle moléculaire par le \underline{mouvement papillon}''mouvement Butterfly''. La spectroscopie $\gamma$ semble indiquer une nouvelle transition $\gamma$ dans la désexcitation du $^{32}$S qui est $0^{+} (8507.8\ keV) \to 2^{+}_{1} (2230.2\ keV) $.

Cette thèse est consacrée à l'étude de l'interaction d'ions multichargés avec des particules métalliques de taille nanométrique. Ce travail a eu pour but d'étudier les processus fondamentaux ainsi que d'éclairer leur rôle comme radio-sensibilisants dans le traitement de cancer par hadronthérapie. Le nouveau dispositif développé dans ce cadre consiste en une source d'agrégats de type magnétron, d'une chambre de dépôt afin de permettre la caractérisation de la taille des nanoparticules neutres par analyse microscopique, et d'un spectromètre de masse par temps de vol capable de détecter des systèmes positivement chargés jusqu'à une masse de 50 000 ua. Les études de collisions ont été réalisées avec des agrégats de Bi (2 nm ; 200 atomes) et de Ag (6 nm ; 5000 atomes). Dans le deux cas, le processus de capture multiélectronique crée un système multichargé. Dans le cas du Bi, une grande partie fragmente par la fission asymétrique émettant des petits fragments. Dans le cas des particules plus grandes (Ag), les systèmes multichargés ne fragmentent pas, par contre des petits fragments sont aussi observés mais ils sont le produit de la pulvérisation de la nano-surface lors de collisions pénétrantes. En perspective, des expériences seront réalisées avec des nanoparticules métalliques fonctionnalisées ainsi que le comptage des électrons émis lors de la collision. / This thesis presents a study of the interaction of multiply charged ions with metallic nano-sized particles both in the context of fundamental processes and possible applications as radiosensitizers in nanoparticle-enhanced hadrontherapy. For this purpose a new experimental set-up has been constructed based on a magnetron-discharge cluster source, a deposition chamber for analyzing the size of neutral nanoparticles with AFM and TEM techniques and a time-of-flight mass spectrometer able to detect positively charged particles with masses up to 50 000 amu. Collision studies were performed with Bi clusters of 2nm in diameter, containing 200 atoms, as well as Ag nanoparticles (6 nm, 5000 atoms). In both cases multi-electron capture leads to the formation of multiply charged systems. In the Bi case a large fraction fragments by asymmetric fission emitting small singly charged fragments. In the case of large Ag nanoparticles multiply charged systems are stable. However, small size fragments are formed due to sputtering of the nano-surface in penetrating collisions. Future experiments will be performed with functionalized metal nanoparticles, aiming to count the number of electrons emitted after ion collisions.