Depuis les années 60 les modèles de structure nucléaire prédisent l'existence d'un îlot de stabilité des noyaux super-lourds, situé autour du prochain noyau doublement magique, attendu selon les modèles à N=172 ou 184 et entre Z=114 et 126. Ces noyaux posséderaient de très hautes barrières de fission, de l'ordre de quelques MeV, générées par les effets microscopiques, et responsables de larges distributions de temps de fission s'étendant à des temps très longs. Ainsi nous avons entrepris des mesures de temps de fission du noyau superlourd Z=124 par fluorescence X, une méthode basée sur le remplissage des lacunes électroniques internes crées durant la collision conduisant à la formation du noyau composé. Cette expérience repose sur la détection des fragments de fission en coïncidence avec les raies XK caractéristiques du Z=124, formé lors de la réaction U+70,76Ge. La difficulté majeure a été d'identifier ces raies XK, du fait de la présence de raies gamma émises par des fragments de fission dans la gamme d'énergie des XK du 124 entachant les multiplicités de photons mesurées pour différentes sélections de fragments. Cette difficulté met clairement en évidence une limitation importante à la méthode de fluorescence X pour certains systèmes super-lourds. Des simulations de spectres d’émission XK, réalisées à partir d'un calcul MCDF (Multi-Configuration-Dirac-Fock) ont été comparées aux spectres expérimentaux. Une limite maximale de multiplicité d'XK compatible avec les données, de l'ordre de 6 à 7 % pour le 76Ge et de 12 à 14 % pour le 70Ge ont ainsi pu être extraites. Ces valeurs restent compatibles avec les signatures de temps longs obtenues sur le même système par la technique de blocage cristallin. / Since the 1960s nuclear structure model have predicted the existence of an island of stability of superheavy elements. It should be located around the next magic numbers expected at N=172 or 184 and between Z=114 and 126 depending on the model. Very high fission barrier of a few MeV are predicted to be generated by microscopic effects for those nuclei for which large fission times distributions extended to very high fission times are induced. Fission time measurements of the superheavy element Z=124 have been made by us using the X-ray fluorescence technique, a method based on the filling of inner-shell electronic vacancies created during the collison leading to the formation of the compound nucleus. The aim of this experiment was to detect in coincidence both fission fragments and characteristic X-rays from the Z=124, created by the reaction U+70,76Ge.The main difficulty was to identify those X-rays due to the fact that gamma-rays from fission fragments were emitted in the same energy range, which affected our photon multiplicities for any fragment selection. This new difficulty brings an mportant limitation to the study of some particular superheavy elements by the X-ray fluorescence method. K X-rays spectra have been simulated using MCDF (Multi-Configuration-Dirac-Fock) and then compared to the experimental ones in order to get a maximal K X-ray multplicity compatible with our data. The extracted results were about 6-7% for 76Ge and from 12 to 14% for 70Ge. Those values remain compatible with the experimental signature of long lifetime component observed for the same system but using a blocking tehcnique in single crystals.

La théorie covariance de la fonctionnelle de la densité (CDF), basée sur un petit nombre de paramètres ajustables, a été utilisée avec succès pour décrire l’état fondamental et les états excités des noyaux de la carte nucléaire, pour A>12. Cette approche permet de décrire les systèmes nucléaires finis avec un Lagrangien hadronique universel résolu dans le cadre de l'approche Relativiste-Hartree-Fock-Bologuibov (RHFB). Ce modèle est également utilisé pour l'étude des étoiles compactes, car il peut être étendu à des densités élevées où la relativité restreinte ne peut pas être ignoré. Ce modèle peut également être étendu pour inclure la contribution des hypérons et ainsi que d'autres particules exotiques. Dans ce travail, la description et des prédictions basées sur l'approche RHFB pour les noyaux dans des conditions extrêmes de la masse, d'isospin et de température sont présentés.Dans la première partie de cette thèse, nous explorons l'apparition de nouvelles fermetures de couches sphériques pour des noyaux super-lourds, où les fermetures de couches sont caractérisées en termes de gap à deux nucléons. Les résultats dépendent légèrement des Lagrangians effectifs utilisés, mais les nombres magiques au-delà de ^{208} Pb sont prédit pour un nombre de protons Z=120 et 138, et pour un nombre de neutrons N=172, 184, 228, et 258. Les effets de couche sont sensibles à différents termes de champ de moyen, tels que le couplage spin-orbite, la masse scalaire et la masses effective, ainsi que l'interaction de tensorielle de Lorentz. Ces termes ont des poids différents dans les Lagrangians effectifs employées, expliquant les variations, somme toute petites, dans leurs prédictions. Employant le modèle RHFB le plus avancé, nous avons trouvé que le nucléide ^{304} 120 est favorisée comme étant le prochain noyau sphérique doublement magique au-delà de ^{208} Pb.Dans la deuxième partie de cette thèse, nous étudions l'apparition de nouveaux nombres magiques pour les noyaux de masse intermédiaire riches en neutrons, et nous analysons le rôle des interactions pseudo-vecteur et de tensorielle de Lorentz. Basé sur la transformation de Foldy-Wouthuysen, nous discutons en détail le rôle joué par les différents termes des interactions pseudo-vecteur et de tensorielle de Lorentz. Dans l'apparition des nouveaux nombres magiques N=16 , 32 et 34. Les noyaux ^{24} O ^{48} Si et ^{52,54} Ca sont prédits avec un grand gap au niveau de Fermi et un gap d'appariement zéro (^{24} O,^{54}Ca ) ou quasi-nul (^{48} Si,^{54} Ca), les rendant candidats pour de nouveaux nombres magiques des noyaux riches en neutrons. Nous constatons que les interactions de Lorentz pseudo-vecteur et tensorielle induisent des évolutions très spécifiques des énergies à une particule, ce qui pourrait signer la présence et la nécessité d'approches relativistes avec des interactions d'échanges de mésons.Dans la dernière partie de cette thèse, nous étudions les transitions de phase et excitations thermiques des deux noyaux stables et faiblement liés. Les prédictions de divers Lagrangiens relativistes et des différentes interactions d'appariement sont discutées. La température critique de la transition d'appariement dépend linéairement du gap d'appariement à température nulle, et cette dépendance est similaire pour une interaction de portée nulle ou bien finie. Les calculs présentés montrent des caractéristiques intéressantes des corrélations d'appariement à température finie, comme la persistance d'appariement et les phénomènes de re-entrance superfluide. En outre, nous analysons la réponse thermique de certains noyaux.En conclusion, le travail présenté dans cette thèse montre des résultats très intéressants et nouveaux pour trois des questions les plus importantes en physique nucléaire: la quête d'un nouvel îlot de stabilité dans la région des super-lourds, l'apparition de nouveaux nombres magiques dans les noyaux exotiques, et la réponse d'un système finis aux excitations thermiques. / The covariant density functional (CDF) theory with a few number of parameters has been successfully employed to describe ground-state and excited-states of nuclei over the entire nuclear landscape for A > 12. It describes finite nuclear systems with a universal hadronic Lagrangian, which is solved considering the relativistic-Hartree-Fock-Bologuibov approach (RHFB). This model is also employed for the study of compact stars, since it can be extended to high densities where special relativity cannot be ignore. This model can also be extended to include the contribution of hyperons and as well as other exotic particles. In this work, the description and some predictions based on RHFB approach for nuclei under extreme conditions of mass, isospin and temperature are presented.In the first part, we explore the occurrence of spherical shell closures for superheavy nuclei, where shell closures are characterized in terms of two-nucleon gaps. The results depend slightly on the effective Lagrangians used, but the magic numbers beyond ^{208}Pb are generally predicted to be Z = 120 and 138 for protons, and N = 172, 184, 228, and 258 for neutrons. Shell effects are sensitive to various terms of the mean-field, such as the spin-orbit coupling, the scalar and the effective masses, as well as the Lorentz-tensor interaction. These terms have different weights in the effective Lagrangians employed, explaining the (relatively small) variations in the predictions. Employing the most advanced RHFB model, we founded that the nuclide ^{304}120 is favored as being the next spherical doubly-magic nucleus beyond ^{208}Pb.In the second part, we investigate the formation of new shell gaps in intermediate mass neutron-rich nuclei, and analyze the role of the Lorentz pseudo-vector and tensor interactions. Based on the Foldy-Wouthuysen transformation, we discuss in detail the role played by the different terms of the Lorentz pseudo-vector and tensor interactions in the appearance of the N=16, 32 and 34 shell gaps. The nuclei ^{24}O, ^{48}Si and ^{52,54}Ca are predicted with a large shell gap and zero (^{24}O, ^{52}Ca) or almost zero (^{48}Si, ^{54}Ca) pairing gap, making them candidates for new magic numbers in neutron rich nuclei. We find that the Lorentz pseudo-vector and tensor interactions induce very specific evolutions of single-particle energies, which could clearly sign their presence and reveal the need for relativistic approaches with exchange interactions.In the last part, we study the phase transitions and thermal excitations of both stable and weakly-bound nuclei. The predictions of various relativistic Lagrangians and different pairing interactions are discussed. The critical temperature of the pairing transition is found to depend linearly on the zero-temperature pairing gap, and this dependence is similar for a zero-range or a finite-range pairing interaction. The present calculations show interesting features of the pairing correlations at finite temperature, such as the pairing persistence and pairing re-entrance phenomena. Also, we analyze the thermal response of some nuclei.In conclusion, the work presented in this thesis shown interesting and new results for three of the most important questions in nuclear physics: the quest for a new island of stability in the superheavy region, the appearance of new magic numbers in exotic nuclei, and the response of finite-systems to thermal excitations.