La dissertations présente les mesures expérimentales de sections efficaces doublement différentielles de production de particules légères (protons, deutons, tritons et alphas) induites par des neutrons rapides sur l'oxygène et l'aluminium, à neuf énergies de neutrons incidents. Les distributions angulaires couvrent 15 angles allant de 20° à 160° par pas de 10°. Pour les protons et deutons, les distributions angulaires sont complètes à toutes les énergies de neutrons. Dans le cas des tritons et alphas, du à une pauvre statistique, suels des spectres en énergie aux angles de l'hémisphère avant (entre 20° et 80°) ont pu être extraits, pour des énergies de neutrons à 62.7 MeV. Les mesures ont été prises au cyclotron de Louvain-la-Neuve (CYCLONE) où les neutrons sont produits en envoyant un faisceau de protons de 65 MeV sur une cible de lithium naturel. Le spectre de neutrons est composé d'un pic monocinétique à haute énergie (62.7 MeV) suivi d'une longue queue de neutrons d'énergie plus basse. Les données sur l'oxygène et l'aluminium ont été obtenues en plaçant successibement des cibles de Al2O3 et de Al dans la chambre à réaction. Les données sur oxygène sont obtenues par soustraction des spectres mesurés avec les deux cibles. Les distributions angulaires des spectres d'émission sont extrapolées vers les angles extrêmes (2.5°, 10°, 170° et 177.5°) à l'aide d'une formule simple. Celle-ci est également utilisées pour interpoler les données dans le cas où il y a des angles manquants et pour exptrapoler les distributions angulaires limitées à l'hémisphères avant. Obtenant ainsi un bon recouvrement angulaire, des sections efficaces différentielles en énergie do/dE pour les quatres types de particules sont déduites. De plus, après extrapolation en dessous des seuils de détections, des sections efficaces totales de production sont déterminées. A partir des sections efficaces microscopiques, les facteurs kerma partiels (protons, deutons, tritons et alphas) pour l'oxygène et l'aluminium, sont déduits aux neufs énergies de neutrons incidents. Une simple procédure basée sur la cinématique de réaction et une paramétrisation de la section efficace totale de production de chaque particule est développée pour extrapoler les facteurs kerma partiels jusqu'aux seuils en énergie des différentes réactions. En se basant sur des distributions angulaires de sections efficaces de diffusion élastique existantes, des facteurs kerma pour le recul élastique sont calculés et rapportés pour des énergies de neutrons incidents entre 3.5 et 26 MeV. De cette manière, on étend les facteurs kerma élastiques de la littérature, à des énergies inférieures à 20 MeV. Des facteurs kerma totaux pour oxygène et aluminium sont également présentés.

Nous avons construit les schémas de niveaux des deux noyaux 187Ir et 233Pa obtenus par la désintégration d'isotopes de période courte. Au cours de cette étude nous avons utilisé des techniques de spectrométrie rapide gamma et béta avec divers types de spectromètres et des techniques récentes de spectrométrie de coïncidences en ligne avec des ordinateurs. Afin de pouvoir rechercher systématiquement les transitions de faible énergie et éventuellement de multipolarité élevée, nous avons été amenés à mettre au point différents spectrographes béta adaptés à l'étude d'isotopes de périodes courtes, l'un muni d'un sas près du réacteur BR2 de Mol, un autre auprès du séparateur en ligne d'ISOLDE au CERN, et un troisième en ligne avec le réacteur à haut flux Osiris de Saclay. Nous avons pu construire jusqu'à 1 MeV le schéma de niveaux de 233Pa. L'observation de quelques transitions de très basse énergie a permis de comprendre la structure des niveaux inférieurs du schéma. L'étude du couplage de Coriolis entre les trois bandes de rotation bâties sur les états de plus bas spin provenant du niveau i 13/2, et qui est assez fort pour inverser l'ordre de la bande 3/2, montre que le couplage avec les autres états a aussi un rôIe important. L'analyse de ce couplage procure des indications sur le couplage deltaN = ± 2 entre les états 1/2+(400) et 1/2+(660). L'étude du noyau de 187lr a permis l'extension à un noyau plus déformé de la connaissance des niveaux de basse énergie des iridium impairs et en particulier du couplage de Coriolis entre les bandes 3/2+(402) et 1/2+(400). D'autre part, un groupe de niveaux de parité négative reliés à un niveau 11/2 semble inexpliqué par le modèle de Nilsson. Cette particularité, observée aussi dans les isotopes de l'iridium plus proches de la stabilité, semble due à une plus grande déformabilité du noyau qui changerait de forme dans ces états. Ces noyaux sont proches d'une région de transition de phase, illustrée dans le cas des isotopes pairs-pairs du platine par le passage entre A = 184 et A = 186 d'une déformation quadrupolaire positive à une déformation négative. La différence essentielle avec les autres isotopes impairs connus de l'iridium est qu'il existe un plus grand nombre de niveaux de parité négative. Un niveau 9/2-, mis en évidence par des transitions E3 et M2 + E3 en provenant, semble pouvoir être expliqué comme un état de quasi-particule. Dans le cas du noyau de 233Pa, le potentiel moyen semble bien défini; dans celui du noyau de 187Ir, le potentiel moyen est vraisemblablement instable, ce qui souligne la proximité d'une zone de transition de phase. Cette étude a permis d'élaborer les schémas de niveaux de deux noyaux de déformation moyenne situés dans des régions où d'importants mélanges de configuration doivent être pris en considération. Moyennant ces couplages, la plupart des niveaux semblent pouvoir être expliqués en termes de modèle à quasi-particule indépendante. Les données actuelles ont permis de traiter dans les deux noyaux des problèmes de couplage de Coriolis et d'aborder celui du couplage deltaN = ± 2 dans le 233Pa. Il faudrait, pour pouvoir traiter plus complètement ce dernier couplage, disposer d'un plus grand nombre de paramètres dont certains pourraient peut-être être fournis par des résultats de réactions nucléaires.

Mes recherches au cours des 21 dernières années ont débuté à IFICValencia, puis quelques années au GANIL et de Valencia à nouveau, et enfin au labo depuis 1994. Bien que mon passage à LPC représenté une forte variation thématique, j'ai fait un effort pour trouver un scénario qui suit la plupart des projets que j'ai participé, et ce scénario est la quête pour mesurer les distances nucléaire. Sur cette voie, je vais inclure la couverture des articles que j'ai trouvés significative, leur version complète peut être trouvée à la fin de ce document, dans leur ordre d'apparition.

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La connaissance des poisons est fort ancienne. Si les premières intoxications observées ont eu pour origine la consommation, par ignorance ou par méprise de végétaux vénéneux, il semble que les premiers toxiques utilisés aient servi à empoisonner des flèches destinées à la chasse ou à la guerre. Le terme de toxique dérive d'ailleurs du mot grec "toxon" qui signifie "arc". L'utilisation durant la première Guerre Mondiale du fameux "gaz moutarde", jusqu'aux "Nerve Gases" et aux défoliants confirment que l'humanité s'est toujours préoccupée de trouver des moyens de tuer. De l'exécution de Socrate à la ciguë, à la Reine Catherine de Médicis qui fabriquait elle-même ses poisons dans son cabinet secret de Blois, on peut dire que la toxicologie classique a conduit aux premières études des inhibiteurs enzymatiques. La cinétique d'inhibition produite par une substance se liant réversiblement avec une enzyme fut développée dans une publication originale de MICHAELIS et MENTEN en 1913, mais il fallut attendre un certain nombre d'années avant que ce type d'inhibition fut caractérisé. L'isolement et la purification partielle de la première enzyme l'Uréase en 1926 par SUMMER fut l'étape déterminante pour la suite, car les études de l'inhibition de l'enzyme en solution devenaient alors possible. En 1930 alors que COOK démontrait expérimentalement le mécanisme de l'inhibition compétitive énoncée 17 ans plus tôt par MICHAELIS et MENTEN, à la même époque HALDANE établissait un autre type d'inhibition qu'il nommait "non compétitif ". Depuis SUMMER les études portant sur l'inhibition de l'enzyme en solution ou de suspension de cellules sont considérables et de grands noms restent attachés (WILSON, ALDRIDGE, NACHMANSON, MONOD), C'est sur ces travaux fondamentaux que reposent encore aujourd'hui les bases de l'enzymologie classique.

The role of the neutron-proton asymmetry (isospin) in the de-excitation of excited nuclei is investigated by studying the isospin dependence of the Ar+Ni fusion-evaporation cross sections. Compound nuclei of Pd, with mass number varying from 92 (close to the limit of stability for proton emission) to 104 (stable), are produced with the same excitation energy (~3 MeV/nucleon), impinging stable and radioactive Ar beams with energies around 13 MeV/nucleon on to isotopically enriched Ni targets. The de-excitation products are collected by the VAMOS magnetic spectrometer and the 4pi charged particle array INDRA. The study shows a decrease of the Ar+Ni fusion-evaporation cross section as the isospin of the system decreases, suggesting that the deexcitation of excited Pd nuclei is influenced by their neutron-proton asymmetry. Also, a larger decrease is observed for the N = Z 92Pd nucleus, explained as the opening of a new de-excitation channel (multifragmentation).

Dans le cadre de la mesure du moment dipolaire electrique du neutron (nEDM) au Paul Scherrer Institut (Suisse), cette thèse traite du développement d'un nouveau système d'analyse de spin. L'objectif est ici de détecter simultanément les deux composantes de spin de neutrons ultra froids dans le but de diminuer l'erreur statistique sur l'EDM du neutron. Un tel systme a été connu à l'aide de simulations GEANT4-UCN puis testé en tant que partie intégrante de l'appareillage nEDM. En parallèle de ce travail, les données nEDM de 2013 ont été analysées. Finalement, des méthodes de détermination d'observables magnétiques de premier intérêt pour le contrôle des erreurs systématiques sur l'EDM du neutron ont été testées et de possibles améliorations sont proposées.

Le terme d'énergie de symétrie (Csym) contenu à l'intérieur de l'équation d'état de la matière nucléaire est étudié via l'isoscaling et les formes des distributions isotopiques pour les réactions 40,48Ca+40,48Ca à une énergie incidente de 35 MeV/A. Les collisions périphériques et semi-périphériques sont étudiées. Un couplage entre deux appareils expérimentaux, le spectromètre VAMOS et le multidétecteur INDRA, a été fait. VAMOS a permis de mesurer la charge et la masse des résidus d'évaporation du quasi-projectile (PLF) avec grande précision. Les particules légères chargées ont été mesurées simultanément avec INDRA, permettant d'estimer le paramètre d'impact et l'énergie d'excitation ainsi que de reconstruire le fragment primaire, parent du PLF. L'étude des PLF montre la présence d'un effet pair-impair associé aux effets de désintégrations secondaires. L'extraction d'une information concernant Csym par l'étude des PLF, dans le cadre de cette thèse, est donc difficile, d'où la nécessité de reconstruire le fragment primaire. En étudiant les fragments primaires reconstruits, nous observons une évolution du paramètre Csym/T en fonction de la charge. Cette évolution est attribuée au degré d'excitation des fragments. De plus, la forme des distributions globales de Csym/T nous permet d'extraire le rapport des contributions de surface et de volume à l'énergie de symétrie. Ces rapports nous montrent des effets de surface importants, appuyés par les calculs théoriques. À partir des températures extraites par les spectres en énergie des protons, une valeur de Csym est extraite. Ces valeurs, autour de 30 MeV, sont cohérentes avec des valeurs autour de la densité de saturation.