De ces états de vibrations que l'on appelle résonances géantes et multiphonons

Institut de Physique Nucléaire, 91406 Orsay Cedex, France

Résumé

Les résonances géantes et les états multiphonons sont des modes particuliers d'excitation du noyau qui s'interprètent comme une excitation collective des nucléons et qui permettent d'étudier la structure du noyau et le comportement dynamique de la matière nucléaire. Ces états ont fait l'objet d'un grand nombre d'études expérimentales et théoriques depuis une vingtaine d'années. Le but de ce papier n'est pas d'établir un bilan complet sur le sujet, mais à partir des résultats actuels de dégager les grandes lignes des recherches futures dans le domaine. On se limitera aux résonances géantes électriques. A travers les résultats existants d'expériences inclusives, en particulier les études récentes effectuées avec des faisceaux d'ions lourds aux énergies intermédiaires, on dégagera les conclusions majeures et les problèmes posés seront discutés. Une étape importante dans la compréhension de ces modes de vibration a été franchie par les études de décroissance de ces états qui permettent d'accéder à une description microscopique des résonances géantes. Quelques exemples significatifs de décroissance de résonances géantes par particules légères ou par gammas, seront présentés. A la lumière de ces résultats, des perspectives nouvelles se sont ouvertes et des expériences originales cherchant à établir l'origine d'états résonnants à plus haute énergie d'excitation comme les états multiphonons ont vu le jour récemment. Ces nouvelles directions seront présentées et discutées.

Abstract

Giant resonances and multiphonons states are nuclear excitations which are interpreted as collective excitations of the constituant nucleons. Their study yields information on the structure of the nucleus and on the dynamical properties of nuclear matter. Over the last twenty years these states have been widely studied, both theoretically and experimentally. The aim of this article is not to present a complete review, but rather to infer from the most recent results the main future direction of research concerning giant electric resonances. Using the results of inclusive experiments, in particular with intermediate energy heavy ion probes, we will draw the main conclusions and discuss the remaining open problems. A major step towards the understanding of these vibrational modes was accomplished through the study of their decay which gives access to their microscopic description. As an illustration, several major mesurements of the decay of giant resonances by light particles and gamma rays will be presented. We will show how these results lead to new experiments attempting to establish the origin of resonant states, such as multiphonon states, located at higher excitation energies. The current status of these pioneering studies will be presented and discussed.