<p align="justify">Les fonctions de Lagrange sont des fonctions indéfiniment dérivables qui s'annulent en tous les points d'un réseau sauf un. Ces fonctions sont utilisées comme fonctions de base d'un calcul variationnel. Les éléments de matrice de ce calcul sont évalués à l'aide de la règle de quadrature de Gauss définie par le réseau de points. Les équations à résoudre prennent ainsi la forme d'équations sur réseau.</p> <p align="justify">La méthode des réseaux de Lagrange allie simplicité et précision. La matrice représentant le potentiel est diagonale et ne dépend que des valeurs prises par le potentiel aux points du réseau. Contrairement à la méthode des différences finies, une expression analytique est obtenue pour la solution. Nous cherchons clans cette thèse à cerner les avantages et inconvénients de la méthode des réseaux de Lagrange, ainsi qu'à étendre son champ d'application en mécanique quantique. Nous montrons notamment que cette méthode peut être reliée à d'autres méthodes sur réseau, telles que les méthodes de la variable discrétisée (DVR) ou du réseau de Fourier, qui sont fort utilisées en physique atomique et moléculaire.</p> <p align="justify">Dans les problèmes à deux corps, nous appliquons la méthode à l'étude des états liés et nous l'étendons au cas des collisions, c'est-à-dire aux états libres. Une nouvelle technique de calcul de la longueur de diffusion et de la portée effective est également considérée. Dans certains cas, la solution exacte du problème à deux corps existe sous forme analytique, ce qui permet une étude de la précision de la méthode en ce qui concerne les valeurs propres et les vecteurs propres de la matrice hamiltonienne. L'extension de la méthode aux problèmes à deux corps régis par une dynamique semi-relativiste est également examinée.</p> <p align="justify">Dans le cas des problèmes à trois corps, nous effectuons une comparaison entre plusieurs systèmes de coordonnées auxquels sont couplés différents réseaux de Lagrange. Les résultats de cette comparaison dépendent de la présence de singularités dans les potentiels, celles-ci pouvant limiter fortement la précision de la méthode.</p> <p align="justify">En physique nucléaire, nous comparons deux approches sur réseaux de Lagrange lors de l'étude de l'état fondamental du noyau 6He. Il s'agit d'un noyau à halo de neutrons, pour lequel il existe une forte probabilité de trouver deux des neutrons loin des autres nucléons. Le noyau 6He peut ainsi être traité comme un système à trois corps, constitué d'une particule alpha et de deux neutrons. Nous étendons également le modèle à trois corps pour ce noyau au cas d'interactions à deux corps plus générales, c'est-à-dire contenant différents opérateurs agissant sur les spins des nucléons.</p> <p align="justify">En physique atomique et moléculaire, où les interactions sont, en première approximation, purement coulombiennes, nous nous sommes intéressé aux états S et P des principaux systèmes à trois corps que sont l'atome d'hélium He, les ions hydrogène H-et positronium Ps-, l'ion moléculaire d'hydrogène HZ et la molécule muonique dt"mu". Les fonctions d'onde approchées obtenues lors de la détermination des états liés sont utilisées pour évaluer des rayons quadratiques moyens et les rayons de masse de ces systèmes.</p>

Dans les années 1970, Vautherin et Brink ont effectué les premiers calculs auto-consistents du problème à N-corps nucléaire en utilisant une interaction de Skyrme. Aujourd’hui la méthode de la fonctionnelle de densité (EDF) ou la méthode champ-moyen est toujours utilisée à grande échelle pour étudier la structure nucléaire. Le premier point fort de cette méthode est sa simplicité computationnelle qui permet de l'appliquer dans l'entièreté de la charte nucléaire, des noyaux les plus légers aux éléments super lourds à plus que 250 nucléons. Depuis le début des années 1980, les initiales `BFH', représentant Paul Bonche, Hubert Flocard et Paul-Henri Heenen, ont signé un grand nombre des papiers depuis 1984. Ces trois scientifiques sont les auteurs de trois codes numériques iconiques EV8, CR8 et EV4. Des versions évoluées de ces codes sont toujours utilisées fréquemment aujourd’hui par des nombreux chercheurs. Au fil des années, deux désavantages de ces trois codes sont apparus. Le premier désavantage est lié à la physique: bien que EV8, EV4 et CR8 offrent à l'utilisateur accès à une variété de combinaisons de symétries conservées et brisées, un grand nombre n'est pas accessible. De plus en plus souvent, les applications traitant des noyaux exotiques demandent des calculs champ-moyen qui sont moins limités par les symétries imposées. Le deuxième désavantage est d'une nature plus pratique: le maintien au même niveau d'une combinaison de trois codes qui ont des buts comparables est difficile. Le projet de mon doctorat était de construire un code qui unifie et généralise les fonctionnalités de EV8, CR8 et EV4. Aujourd'hui MOCCa, un acronyme de MOdular Cranking Code, est capable de reproduire toutes les fonctionnalités des codes BFH. De plus, il est maintenant possible d'effectuer des calculs champ-moyen pour un nombre des combinaisons de symétries conservées et brisées, offrant un domaine d'applications énorme. Quatre symétries ont été toujours imposées dans les codes BFH, et sont maintenant toutes soumises au choix de l'utilisateur, qui peut les conserver où les briser indépendamment. Ceci résulte en 16 modes d'opération différents du code, dont tous ont des intérêts physiques pour décrire des phénomènes nucléaires. La déformation octupolaire du 224Ra et les bandes chirales du 138Nd sont des exemples récents d'intérêt expérimental, dont la description théorique est maintenant abordable avec un seul outil. Cet outil fait preuve d'une grande complexité: sur le plan physique, des méthodes ont été développées pour résoudre les équations du champ-moyen en l'absence des symétries facilitant le problème, tandis que sur le plan pratique, le traitement d'un nombre de degrés de liberté non-physiques a eté amelioré. La dernière partie de la thèse, la plus importante probablement du point de vue des futurs collaborateurs, est pour cette raison constituée d'un manuel d'utilisateur. Deux applications de la méthode sont ainsi présentées: la description des transitions de forme dans les isotopes de Radium et une étude de l'évolution des rayons de charge dans la chaîne isotopique du mercure démontrent la viabilité de la méthode. / Option Physique du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p align="justify">Les transformations de supersymétrie (ou de Darboux) sont appliquées à l'étude du problème inverse, c'est à dire à la construction d'un potentiel d'interaction à partir de données de collisions, en mécanique quantique. En effet, ces transformations permettent de construire de nouveaux potentiels à partir d'un potentiel donné. Leur formalisme est étudié en détail, ainsi que celui correspondant à l'itération de deux telles transformations (paires de transformations).</p> <p align="justify">La présence d'états liés rend le problème inverse ambigu : plusieurs potentiels ayant des spectres liés différents peuvent avoir les mêmes propriétés pour la description des collisions; de tels potentiels sont dits équivalents en phase. Une décomposition originale du problème inverse est proposée pour gérer efficacement cette ambiguïté : dans un premier temps, un potentiel est construit à partir des données de collision (ce qui constitue le problème inverse proprement dit); dans un second temps, tous les potentiels équivalents en phase au potentiel ainsi obtenu sont construits. Avant ce travail, il était connu que ces deux aspects du problème inverse pouvaient être traités à l'aide de paires de transformations de supersymétrie.</p> <p align="justify">En ce qui concerne la construction de potentiels équivalents, nous étendons les méthodes existantes à des catégories de potentiels très utilisées en physique nucléaire, à savoir les potentiels optiques (ou complexes), les potentiels en voies couplées et les potentiels dépendant linéairement de l'énergie. En utilisant une paire de transformations permettant d'enlever un état lié, nous comparons les propriétés physiques des potentiels nucléaires profonds (c'est à dire possédant des états liés interdits par le principe de Pauli) et peu profonds. Des calculs dans des modèles à trois corps du noyau à halo d'6He et de la collision 16O+17O à basse énergie n'ont pas révélé d'importantes différences entre ces familles de potentiels. D'autres types de transformations permettent d'ajouter des états liés à énergie et normalisation arbitraires. Cependant, dans le cas à plusieurs voies, leur utilisation est compliquée par la possibilité d'avoir des états liés dégénérés et non dégénérés. Une étude préliminaire à deux voies montre que ces deux types d'états peuvent être traités par supersymétrie.</p> <p align="justify">En ce qui concerne le problème inverse proprement dit, nous montrons que l'utilisation de transformations simples (plutôt que de paires) permet une meilleure compréhension des méthodes existantes, tant pour l'inversion à moment cinétique orbital fixe que pour l'inversion à énergie fixe. De plus, l'utilisation de transformations simples mène dans certains cas à de nouvelles catégories de potentiels. Ainsi, nous construisons un nouveau potentiel d'interaction nucléon nucléon pour l'onde 1S; ce potentiel possède une singularité en r 2 à l'origine. La possibilité de construire des potentiels profonds par inversion est brièvement discutée. Pour les voies couplées, une étude bibliographique révèle certaines propriétés contradictoires des méthodes existantes, mais une analyse complète reste à faire.</p>

Il est clair que le Modèle Standard des particules élémentaires n'est pas complet. Parmi tous les indices d'une physique au-delà du Modèle Standard, la masse des neutrinos, l'asymétrie matière-antimatière de notre Univers et la matière noire constituent les trois contextes généraux de cette thèse.Le fait que les neutrinos soient massifs constitue la plus claire évidence d'une physique au-delà du Modèle Standard. La masse des neutrinos peut trouver une explication notamment dans le cadre des modèles favoris dits "modèles Seesaw". Ces modèles, en plus de générer une petite masse pour les neutrinos, génèrent aussi des processus dans lesquels la saveur d'un lepton chargé est changée, comme la désintégration d'un muon en un électron et un photon, ou la conversion d'un muon en un électron au sein d'un atome sans émission de neutrino. Ces processus sont importants car les expériences futures devraient atteindre des sensibilités impressionnantes sur leurs taux, mais aussi parce que leur observation confirmerait l'existence d'une physique nouvelle et pourrait peut-être discriminé parmi les différents modèles. Il est donc important d'avoir une expression analytique fiable du taux de ces processus dans le cadre de ces modèles Seesaw favoris. Dans la première partie de cette thèse, nous calculons l'expression du taux de conversion d'un muon en un électron au sein d'un atome dans le cadre des modèles Seesaw de type 1, et analysons la phénoménologie s'y rapportant. Ces modèles Seesaw, en plus de générer une petite masse pour les neutrinos et des processus changeant la saveur leptonique, permettent aussi la création de l'asymétrie matière-antimatière dans l'Univers, à travers le mécanisme dit de "leptogenèse". Selon ce mécanisme, une asymétrie leptonique aurait d'abord été créée, avant d'être partiellement transférée en une asymétrie baryonique. Dans la seconde partie de cette thèse, nous calculons et analysons la leptogenèse dans le cadre des modèles Seesaw de type 2 avec, pour la première fois, la prise en compte des effets de saveurs.Finalement, la troisième et dernière partie de cette thèse se concentre sur la possibilité de générer non seulement la matière baryonique à partir d'une asymétrie, mais aussi la matière noire. A cette fin, nous considérons le modèle dit "doublet inerte'', car il contient une interaction qui pourrait à priori générer de la matière noire à partir d'une asymétrie. Nous adressons dès lors la question suivante et y répondons: est-il possible de générer toute la matière noire à partir d'une asymétrie de matière noire dans le contexte du modèle doublet inerte ? / Option Physique du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The first aim of this thesis is to perform relativistic calculation of atomic and ionic polarizabilities and two-photon decay rates. Hydrogenic systems are treated by the Lagrange-mesh method. The extension to alkali-like systems is realized by means of a semiempirical-core-potential approach combined with the Lagrange-mesh method. The studied systems are partitioned into frozen-core electrons and an active valence electron. The core orbitals are defined by a Dirac-Hartree-Fock (DHF) calculation using the GRASP2K package. The valence electron is described by a Dirac-like Hamiltonian involving a core-polarization potential to simulate the core-valence electron correlation. Polarizabilities appear in a large number of fields and applications, namely in cold atoms physics, metrology and chemical physics. Two-photon transitions are part of a priori highly unlikely processes and are therefore called forbidden radiative processes. Experimental situations report decays from metastable excited states through these channels. Long lifetimes were measured for highly charged Be-like ions in recent storage-ring experiments, but their interpretation is problematic. The study of the competition between forbidden (one-photon beyond the dipole approximation, or multi-photon) and unexpected (hyperfine-induced or induced by external magnetic fields) radiative processes is all obviously relevant. The second aim of this thesis is to perform relativistic ab initio calculations of electronic isotope-shift (IS) factors by using the multiconfiguration DHF (MCDHF) method implemented in the RIS3/GRASP2K and RATIP program packages. Using the MCDHF method, two different approaches are adopted for the computation of electronic IS factors for a set of transitions between low-lying levels of neutral systems. The first one is based on the estimate of the expectation values of the one- and two-body nuclear recoil Hamiltonian for a given isotope, including relativistic corrections derived by Shabaev, combined with the calculation of the total electron densities at the origin. In the second approach, the relevant electronic factors are extracted from the calculated transition shifts for given triads of isotopes. These electronic quantities together with observed ISs between different pairs of isotopes provide the changes in mean-square charge radii of the atomic nuclei. Within this computational approach for the estimation of the mass- and field-shift factors, different models for electron correlation are explored in a systematic way to determine a reliable computational strategy, and to estimate theoretical error bars of the IS factors. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

We are interested in complex electronic structures of various atomic and ionics systems. We use an ab initioapproach, the multiconfigurational Dirac-Hartree-Fock (MCDHF), to compute atomic structures and properties.We contribute in three main ways to the already existent literature: by developing and implementing originalcomputer programs, by investigating possibilities of alternative computational methodologies and strategies, andfinally by performing accurate atomic structure calculations to support other research fields, i.e. nuclear physics,astrophysics or experimental physics, through the theoretical estimation of relevant atomic data.We raise questions about the choice of the optimal orbital basis by considering finite basis sets, MCDHF orbitalbases and natural-orbital bases. We demonstrate the promising potential of the latter in the context of hyperfinestructures and hope that others will find interest in pursuing our analysis. Ultimately, our work put forward someweaknesses of the traditional optimization strategy based on the layer-by-layer optimization strategy.We also perform large-scale calculations to determine accurate atomic properties such as energy levels, hyperfinestructures, isotope shifts, transition parameters, radiative lifetimes and Landé g factors. We show through thevariety of atomic properties and atomic systems studied, the difficulty of describing, in the relativistic framework,the correlation between the spatial position of electrons due to their Coulomb repulsion.This thesis is organized in two main parts. The first one is dedicated to the theoretical and computationalbackgrounds that are needed to understand the theoretical models and the interpretation of our results. Thesecond part presents and summarizes our articles and manuscripts. They are separated in four groups, A, B, C,and D, around the themes of the atomic orbital bases, the applications to nuclear physics, the applications toastrophysics, and investigations of negative ions. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p align="justify">Les fonctions de Lagrange sont des fonctions indéfiniment dérivables qui s'annulent en tous les points d'un réseau sauf un. Ces fonctions sont utilisées comme fonctions de base d'un calcul variationnel. Les éléments de matrice de ce calcul sont évalués à l'aide de la règle de quadrature de Gauss définie par le réseau de points. Les équations à résoudre prennent ainsi la forme d'équations sur réseau.</p><p><p align="justify">La méthode des réseaux de Lagrange allie simplicité et précision. La matrice représentant le potentiel est diagonale et ne dépend que des valeurs prises par le potentiel aux points du réseau. Contrairement à la méthode des différences finies, une expression analytique est obtenue pour la solution. Nous cherchons clans cette thèse à cerner les avantages et inconvénients de la méthode des réseaux de Lagrange, ainsi qu'à étendre son champ d'application en mécanique quantique. Nous montrons notamment que cette méthode peut être reliée à d'autres méthodes sur réseau, telles que les méthodes de la variable discrétisée (DVR) ou du réseau de Fourier, qui sont fort utilisées en physique atomique et moléculaire.</p><p><p align="justify">Dans les problèmes à deux corps, nous appliquons la méthode à l'étude des états liés et nous l'étendons au cas des collisions, c'est-à-dire aux états libres. Une nouvelle technique de calcul de la longueur de diffusion et de la portée effective est également considérée. Dans certains cas, la solution exacte du problème à deux corps existe sous forme analytique, ce qui permet une étude de la précision de la méthode en ce qui concerne les valeurs propres et les vecteurs propres de la matrice hamiltonienne. L'extension de la méthode aux problèmes à deux corps régis par une dynamique semi-relativiste est également examinée.</p><p><p align="justify">Dans le cas des problèmes à trois corps, nous effectuons une comparaison entre plusieurs systèmes de coordonnées auxquels sont couplés différents réseaux de Lagrange. Les résultats de cette comparaison dépendent de la présence de singularités dans les potentiels, celles-ci pouvant limiter fortement la précision de la méthode.</p><p><p align="justify">En physique nucléaire, nous comparons deux approches sur réseaux de Lagrange lors de l'étude de l'état fondamental du noyau 6He. Il s'agit d'un noyau à halo de neutrons, pour lequel il existe une forte probabilité de trouver deux des neutrons loin des autres nucléons. Le noyau 6He peut ainsi être traité comme un système à trois corps, constitué d'une particule alpha et de deux neutrons. Nous étendons également le modèle à trois corps pour ce noyau au cas d'interactions à deux corps plus générales, c'est-à-dire contenant différents opérateurs agissant sur les spins des nucléons.</p><p><p align="justify">En physique atomique et moléculaire, où les interactions sont, en première approximation, purement coulombiennes, nous nous sommes intéressé aux états S et P des principaux systèmes à trois corps que sont l'atome d'hélium He, les ions hydrogène H-et positronium Ps-, l'ion moléculaire d'hydrogène HZ et la molécule muonique dt"mu". Les fonctions d'onde approchées obtenues lors de la détermination des états liés sont utilisées pour évaluer des rayons quadratiques moyens et les rayons de masse de ces systèmes.</p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p align="justify">Les transformations de supersymétrie (ou de Darboux) sont appliquées à l'étude du problème inverse, c'est à dire à la construction d'un potentiel d'interaction à partir de données de collisions, en mécanique quantique. En effet, ces transformations permettent de construire de nouveaux potentiels à partir d'un potentiel donné. Leur formalisme est étudié en détail, ainsi que celui correspondant à l'itération de deux telles transformations (paires de transformations).</p><p><p align="justify">La présence d'états liés rend le problème inverse ambigu :plusieurs potentiels ayant des spectres liés différents peuvent avoir les mêmes propriétés pour la description des collisions; de tels potentiels sont dits équivalents en phase. Une décomposition originale du problème inverse est proposée pour gérer efficacement cette ambiguïté :dans un premier temps, un potentiel est construit à partir des données de collision (ce qui constitue le problème inverse proprement dit); dans un second temps, tous les potentiels équivalents en phase au potentiel ainsi obtenu sont construits. Avant ce travail, il était connu que ces deux aspects du problème inverse pouvaient être traités à l'aide de paires de transformations de supersymétrie.</p><p><p align="justify">En ce qui concerne la construction de potentiels équivalents, nous étendons les méthodes existantes à des catégories de potentiels très utilisées en physique nucléaire, à savoir les potentiels optiques (ou complexes), les potentiels en voies couplées et les potentiels dépendant linéairement de l'énergie. En utilisant une paire de transformations permettant d'enlever un état lié, nous comparons les propriétés physiques des potentiels nucléaires profonds (c'est à dire possédant des états liés interdits par le principe de Pauli) et peu profonds. Des calculs dans des modèles à trois corps du noyau à halo d'6He et de la collision 16O+17O à basse énergie n'ont pas révélé d'importantes différences entre ces familles de potentiels. D'autres types de transformations permettent d'ajouter des états liés à énergie et normalisation arbitraires. Cependant, dans le cas à plusieurs voies, leur utilisation est compliquée par la possibilité d'avoir des états liés dégénérés et non dégénérés. Une étude préliminaire à deux voies montre que ces deux types d'états peuvent être traités par supersymétrie.</p><p><p align="justify">En ce qui concerne le problème inverse proprement dit, nous montrons que l'utilisation de transformations simples (plutôt que de paires) permet une meilleure compréhension des méthodes existantes, tant pour l'inversion à moment cinétique orbital fixe que pour l'inversion à énergie fixe. De plus, l'utilisation de transformations simples mène dans certains cas à de nouvelles catégories de potentiels. Ainsi, nous construisons un nouveau potentiel d'interaction nucléon nucléon pour l'onde 1S; ce potentiel possède une singularité en r 2 à l'origine. La possibilité de construire des potentiels profonds par inversion est brièvement discutée. Pour les voies couplées, une étude bibliographique révèle certaines propriétés contradictoires des méthodes existantes, mais une analyse complète reste à faire.</p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

One-nucleon halo nuclei are exotic nuclei which can be seen as a core around which orbits a loosely-bound valence nucleon. They are usually studied through reactions such as elastic scattering and breakup. The ratio method has been developed as a tool to study one-neutron halo nuclei at high energies. It consists of the ratio of angular cross sections, breakup and elastic scattering, which removes most of the sensitivity to the reaction mechanism and to the reaction model. In the simple recoil excitation and breakup (REB) model, the ratio simplifies to a form factor dependent solely on the wave function of the projectile. By measuring this observable and comparing it to the REB form factor, i.e. in the ratio method, more detailed information on the structure of the halo could be obtained. For neutron-halo nuclei at high energy, the ratio observable obtained from accurate CDCC and DEA theoretical calculations follows its REB prediction. I study the extension of this method to lower energies of the reaction which could make the measurement appropriate to facilities such as SPIRAL2 (GANIL, Caen, France) and ReA12 at FRIB (Michigan State University) and to proton halos. This is done by comparing the REB form factor to dynamical calculations of the ratio. The reactions investigated are the reaction of 11Be, the archetypical one-neutron halo nucleus, on 12C, 40Ca and 208Pb targets at 20 MeV/nucleon and of 8B, the archetypical one-proton halo nucleus, on 12C, 58Ni and 208Pb targets at44 MeV/nucleon.For these reactions, the adiabatic assumption is no longer valid due to the effect of the Coulomb interaction. This effect is mainly visible at forward angle for 11Be and is aggravated for 8B by the fact that the halo is charged. The ratio works less well than for neutron-halos at intermediate and high energies. Nevertheless, the ratio is shown to be very sensitive to the orbital angular momentum l0 in which the halo is bound and its binding energy E0, i.e. the single-particle structure of the projectile. Variations of l0 and E0 induce visible changes in shape and in magnitude (up to several orders) of the ratio. Also, the agreement of the ratio with its REB prediction is best when the projectile is loosely-bound and for low l0, i.e. for s and p waves. The validity of the method is not affected by the use of energy ranges—or bins— in the projectile continuum. These tend to increase the cross section without changing the agreement of the ratio with its REB prediction. The applicability of the method is finally explored at high energy for proton-rich nuclei 17F, 25Al and 27P. I show that the ratio method works the latter since this nucleus is bound by a mere 0.870 MeV in the s-wave. For the other nuclei, although the agreement of the ratio with its REB prediction is less good than for neutron-halo nuclei at high energy, it still provides estimates of nuclear-structure features, such as l0 and E0 and could be applied in what can be called an approximate application of the ratio method. Heavy nuclei exhibit a neutron skin, i.e. a thin layer around the nucleus where only neutrons are found. The thickness of the skin is highly correlated with the slope of the symmetry energy. The process of coherent neutral-pion photoproduction is used to extract the nuclear density and hence the neutron-skin thickness of heavy nuclei. In order to analyse recent data on the photoproduction on 12C, 40,48Ca, 116, 120, 124Sn and 208Pb, I build a reaction code. My model uses the formalism of Kerman, McManus and Thaler (KMT) which allows to build the photoproduction matrix on a nucleus from the ones describing the elementary process on a single nucleon. Within the impulse approximation, the photoproduction is seen as the coherent sum of the photoproduction on each of the nucleons. In the plane wave impulse approximation (PWIA), no rescattering of the pion is considered after its production and the cross section is directly proportional to the Fourier transform of the density. Such process is taken into account at the distorted wave impulse approximation (DWIA) by considering a potential simulating the pion-nucleus interaction and built from the KMT formalism.The agreement of my model with the data is good, especially for 208Pb. The distortion has a significant impact on the photoproduction process. The sensitivity of the process to the density of the target is analysed by performing the calculations with several different densities calculated in different structure models. The distortion has the effect of deteriorating this sensitivity. In the particular case of a 208Pb target, the impact of variations of the neutron-skin thickness of around 0.1 fm on the photoproduction cross section is ten times smaller than the size of the error bars on the experimental data. These results, although less dramatic, hold for the tin targets, for which preliminary data exists. In the light of these results, the coherent neutral-pion photoproduction process does not seem to be suited in the study of the neutron-skin thickness. This conclusion goes in contrast to the results of recent measurements on 208Pb, for which the method was shown to be sensitive to fine details of the density. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished