Les noyaux en 1993 : une nouvelle façon d'exister - Cenbg - IN2P3

Pour des interactions réalistes, cet ordre d'approximation ne suffit pas à donner une convergenceraisonnable du développement (2.1) et les contributions des troisième et cinquième ordresdeviennent indispensables " 4' '1. On n'entrera pas ici dans le détail de ces traitements, on2pourra par exemple consulter la ref. ) où sont discutés tous les modèles plus ou moins sophistiquéspour décrire la matière nucléaire infinie en termes d'interactions NN réalistes. On peutcependant résumer la situation avec la Figure 1 où chaque carré repésente le point de saturation(cf. Appendice A) de la matière nucléaire infinie obtenu, à l'ordre le plus bas, avec la plupart despotentiels NN réalistes disponibles à l'heure actuelle, points de saturation qui se groupent sur6une ligne appelée ligne de Coester ). Sans porter un nom sur chacun de ces points, la principaleremarque que I'on doit faire est l'incapacité de ces forces à reproduire correctement la propriété7fondamentale de ce milieu. L'introduction de corrélations à trois corps ), l'utilisation de for-malismes relativistes améliorent à l'évidence les résultats; la courbe (DB) de la Figure 1, résultat2d'un calcul type Dirac-Brueckner en est l'exemple parfait ). Dans les noyaux finis, où la constmctiond'une matrice G nécessite des approximations supplémentaires 5, 8, 9, 10 ), les résultatslaissent encore apparaitre des divergences importantes avec l'expérience Il). Si l'introductionde corrélations au-delà de l'ordre le plus bas où la mise en oeuvre de calculs relativistes la)améliorent là aussi les résultats, il est évident que la complexité des calculs numériques rendillusoire l'utilisation d'une telle approche pour l'étude des propriétés exotiques de noyaux tréslourds.2.2. Les interactions effectives phénoménologiquesSans entrer dans d'importants développements théoriques (cf. les ouvrages de référence "')ou '' 13)) ..on peut présenter la notion d'interaction effective à partir des résultats rassemblés surla Figure 1. Elle consiste à construire une force NN phénoménologique à base de paramètres queI'on détermine en reproduisant les propriétés fondamentales de la matière nucléaire infinie. Cetteforce effective va alors jouer le jeu d'une matrice G, et ses éléments de matrice vont remplacerles éléments de matrice G dans l'équation (2.2).2.2.1. Intemctions de poriée finie. A partir des années 60 et jusqu'à nos jours, depuis les1forces de type Brink-Boeker ) jusqu9à la force de Gogny 14), l'interaction effective de portéehie est probablement la plus étudiée parce que peut-être la plus naturelle. La portée hiepermet en effet une meilleure simulation des longue et moyenne portées de l'interaction NN15réaliste. Elle autorise en outre une traitement auto-cohérent des corrélations d'appariement )dans un formalisme Hartree-Fock-Bogolyubov (HFB) pour décrire les propriétés statiques desnoyaux. C'est à l'évidence un atout important dès que I'on veut s'éloigner vers de grandesdéformations ou vers les lignes d'instabilité proton ou neutron, les corrélations d'appariements'adaptant automatiquement à ces nouvelles conditions.Ces calculs HFB sont cependant relativement lourds à mettre en oeuvre et de plus il seradifficile de jouer avec les paramètres de la force pour s'adapter à de nouvelles conditions 16).2.2.2. Interaction de portée nvlle : la force de Skyrme. Si les premières interactions effectivesde portée nulle datent de 1965-1970 avec l'interaction delta de surface (SDI ou MDI) '1, c'estIlcertainement Skyrme ) qui a donné la forme la plus simple à utiliser, cette forme ayant d'ailleurs18pris une réelle importance avec le succès de Vautherin et Brink ) lors des premikres applicationsaux propriétés des états fondamentaux des noyaux sphériques. Sous sa forme standard la plusutilisée, l'interaction de portée nulle de Skyrme se met sous la forme d'une somme de termes :