Etude expérimentale des réactions (p,alpha) et (p,gamma) d'intérêt astrophysique en cinématique inverse. Application à la réaction 18F(p,alpha)15 O

Les réactions (p, gamma) et (p, alpha) jouent un rôle déterminant lors de la combustion thermonucléaire de l'hydrogène dans les étoiles. Au cours de phénomènes violents, comme l'explosion des noyaux, ces réactions peuvent impliquer des noyaux radioactifs dans le voie d'entrée. Dans le but de mieux comprendre et de pouvoir simuler ce type d'évènement, des données fiables concernant ces réactions sont indispensables. Or l'étude expérimentale des réactions impliquant des noyaux instables requiert souvent l'utilisation de faisceaux d'ions radioactifs. De tels faisceaux sont disponibles depuis une dizaine d'années à Louvain-la-Neuve. Leur application à la mesure de sections efficaces de réactions d'intérêt astrophysique a nécessité le développement de méthodes expérimentales adaptées. Ce travail présente les conséquences de l'utilisation d'un faisceau d'ions lourds sur une cible de noyaux légers, qui est la caractéristique définissant la cinématique inverse. Un programme de simulation a été développé dans un but de reproduire la forme des spectres de produits d'une réaction donnée en tenant compte des pertes d'énergie et du straggling des ions dans la cible. L'étude de la réaction 18F(p, alpha) aux énergies de collision comprises entre 270 et 730 keV est décrite en détail. Deux résonances sont observées dans cet intervalle et leurs énergies et forces respectives sont mesurées. L'analyse de la diffusion résonante 19F(p,p)18F permet de compléter et préciser la mesure des paramètres de la résonance supérieure, et notamment de déterminer son spin. Les implications de cette mesure pour l'astrophysique sont ensuite évoquées. Enfin, un projet de séparateur de recul destiné à l'étude des réactions (p, gamma) est brièvement présenté.