Nouvelle fonctionnelle de la densité d'énergie pour les noyaux lourds – NEWFUN

Ce projet vise à une amélioration de la description théorique et à une interprétation cohérente des données expérimentales des noyaux lourds et super lourds ayant un numéro atomique supérieur à 82 et un nombre de neutrons au-delà de 126. Ces systèmes auto-liés, dont la plupart ne doivent leur existence qu'à des effets quantiques de couches, manifestent une très riche phénoménologie de modes d'excitations et de décroissance gouvernés par la compétition entre l'interaction nucléaire forte, l'interaction coulombienne, les effets de surface et les effets quantiques de couches
liés aux états de particules individuelles. Les données expérimentales disponibles commencent à en révéler une image cohérente en terme de couches et de déformation qui n'est néanmoins, jusqu'à présent, par décrite de manière satisfaisante par des modèles purement microscopiques. Le principal problème ayant été identifié, et qui est actuellement inhérent à toutes les formes d'interactions effectives, concerne les distances entre les états de particules individuelles au voisinage de l'énergie de Fermi. Bien que les évolutions globales des observables n'en soient pas affectées, la description des propriétés individuelles de noyaux spécifiques est dans de nombreux cas défaillante.

Le but de notre projet est d'atteindre un niveau de précision sans précédent pour la description théorique des noyaux lourds et super lourds grâce à l'ajustement d'interactions effectives contenant de nouveaux termes dérivatifs jusqu'à présent non considérés. L'ajustement des paramètres incorporera des informations pertinentes concernant les propriétés de noyaux lourds et s'accompagnera d'une analyse des incertitudes statistiques de ces paramètres. Les interactions effectives obtenues seront dans un second temps utilisées dans des calculs auto-cohérents et sans contraintes de symétrie pour un large ensemble d'observables d'intérêt faisant l'objet d'études par des méthodes de spectroscopie gamma sur faisceau, spectroscopie par conversion d'électrons, spectroscopie par décroissance après implantation d'ions et par spectroscopie laser.

Globalement, nous considérons que ce projet représentera une contribution déterminante aux études théoriques et expérimentales des éléments les plus lourds et permettra d'étendre notre compréhension de ces systèmes.