symetries et physique nucleaire - Cenbg - IN2P3

"Isotopic spin is nat a key to nuclear structure vhich will one time unlock its secrets... it chooses itself what information it is willing to provide end this is far from al1 thatone might desire".E.P. Wigner (1957)INTRODUCTIONLe degré de liberté dlisospin eet aujourd'hui une notion bien familière dans l'étude desnoyaux, c'est-à-dire des systèmes constitués d'un certain nombre de nucléons, que ce nombre soitgrand ou petit. L'isospin est souvent traité commeun invariant du système, au même titre quele moment angulaire ou la parité. Et pourtant, il est clair que l'isospin ne peut pas représenterune symétrie exacte, àla différence de la rotation par exemple, puisque des forces nonindépendantes de charge (électromagnétiques et nucléaires) existent dans tout sy~tème nucléaire.Le paradoxe est que, même dans les noyaux les plus lourds où les farces coulombiennes contribuentpour une part très importante à l'énergie totale, la notion d'isospin garde tout eon sens.Le temps mis à exploiter et affiner cet outil puissant fut relativement long et marqué parquelques périodes extrêmement fastes. Immédiatement après la découverte expér..nentaledu neutronIJ. Chadwick, Proc. Roy. Soc. A136(1932)692/,Heisenberg introduisit la variable d'isospin pourdécrire les deuxétats de charge (proton et neutron) d'une même particule, le nucléon /W.Heisenberg, 2. Phys. 77(1932)1/.Cependant. l'idée que les forces nucléaires étaient à un hautdegré indépendances de charge ne s'imposa que plus tard, par l'étude des paires de noyaux miroirslégers /E. Feenberg et E.P. Wigner, Phys. Rev. 51(1937)95/et l'on peut situer le véritable pointde départ de la théorie de l'isospin dans les noyaux en cette même année 1E.P. Wigner. Phys. Rev.51(1937)10b/.Peu de temps après, le premier exemple d'une règle de sélection dûe à l'isoepin8 4était fourni par l'observation que la transition "c*(~+T - 1, E - lb.11 HeY)+Be + He étaitréduite d'un facteur lo4 par rapport aux transitions d'états environnants d'isoripin T = O 1J.R.Oppenheimer et R. Serber, Phys. Rev. 53(1938)636/.Sans vouloir faire l'historique de l'évolution ullérieure. il nous faut mentionner les étapesmarquantes. Le conservation de l'i.oapindans lee réactions nucléaires fut explorée de fagonextensive par Adair 1R.K. Adair, Phys. Rev. 87(1952)1041/tandis que dans le même temps les règlesde sélection d'isospin dans les transitions électromagnétiques étaient énoncées 1L.E.H. Trainor,Phys. Rev. 85(1952)962; L.A. Radicati, Phys. Rev. 87(1952)5211. La formule de masse des multipletsisobariques peut être attribuée à Wigner /E.P. Wigner. Prac. of the R.A. Welcti Foundation Con€.on Chemical Reseerch (1957)l qui, du reste, aura marqué toute l'histoire de l'isospin. La périodela plus riche fut probablement la décennieqiii suivit la découverte des résonances isobariqiwsanalogues dans les noyaux moyens et lourds 1J.D. Anderson et C. Wong, Phys. Rev. Lett. 7(1961)25U ;J.D. Fox, C.P. Moore et O. Robson, Phys. Rev. Lett. 12(1964)198/, découverte réellement siirpreriante