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Matière hadronique et nucléaire


L’objectif de la physique du nucléon et du noyau est de comprendre comment la matière s’est constituée à partir d’une soupe initiale de quarks et de gluons jusqu’aux noyaux de plus en plus lourds.
L’expérience ALICE au LHC est la seule expérience du LHC entièrement dédiée aux ions lourds (Pb-Pb), conçue pour l’étude de la matière hadronique chaude et la caractérisation du plasma de quarks et de gluons (QGP). L’implication de notre laboratoire dans cette expérience est une suite naturelle de la contribution majeure apportée à la première observation du QGP au SPS dans les programmes successifs du CERN NA38, NA50 et NA60.

L’exploration d’états extrêmes en spin, en isospin ou en forme des noyaux permet de comprendre leur comportement à partir des interactions entre les nucléons qui les composent. En effet, l’étude des propriétés des noyaux déformés à très grande vitesse de rotation fournit des informations sur les phénomènes collectifs qui agissent au sein du noyau. La détermination des limites de stabilité et de cohésion du noyau par l’introduction d’une asymétrie dans le rapport nombre de neutrons / nombre de protons permet de tester les modèles théoriques nucléaires.
Les noyaux sont produits dans ces conditions par des accélérateurs d’ions lourds stables ou radioactifs tel que GANIL et SPIRAL2 à Caen, et étudiés grâce aux systèmes de détection les plus performants dans le cadre de collaborations internationales : multidétecteurs de rayonnements gamma EXOGAM, AGATA et PARIS.

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