Fonctions de structure dans le système à trois nucléons - Thèses Université Clermont Auvergne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2002

Fonctions de structure dans le système à trois nucléons

Résumé

In this thesis, we study the structure functions, both polarised and unpolarised, of the three nucleon system and how they can give us information on two aspects of nuclear physics. First, we examine how to extract information on the free neutron structure functions and second we ask how does the nucleon's structure change in nuclei. Starting from a non-relativistic wave function for the three nucleon system, we use the standard convolution formalism to produce both polarised and unpolarised structure functions of 3He and 3H. In the unpolarised case we demonstrate a new way of extracting the unpolarised structure function F2 of the neutron from the measurement of the EMC effects in both 3He and 3H. In the polarised case we discuss how close an approximation g3He1 is to gn1. We also study the different corrections which must be included to obtain the best possible estimate for gn1. In this case we study the nuclear effects included in the convolution formalism, the contribution of the Delta-resonance and novel off-shell corrections to the free structure functions inside 3He computed in QMC (Quark Meson Coupling model). With respect to the effects of the nuclear medium on nucleons, this thesis presents estimates of the EMC effect in both 3He and 3H and of the nuclear medium on the Gottfried sum rule. Finally, we present a clear signature of off-shell effects on the proton inside 3H. In this case off-shell corrections from QMC have been used but the results show that a variety of off-shell effects are, in fact, enhanced by the convolution formalism and consequently, can be similarly identified.
Le principal objectif de cette thèse est l'étude des fonctions de structure, polarisées et non-polarisées, des nucléons à partir des fonctions de structure du système à trois nucléons. Un premier aspect de cette étude est consacré à l'extraction des fonctions de structures des nucléons libres, et plus particulièrement du neutron (pour lequel il n'existe pas de cible pure), à partir de celle du système à trois nucléons. Un second point d'intérêt est l'étude des modifications des propriétés des nucléons dans la matière nucléaire légère. Nous avons commencé ce travail par le calcul de la fonction d'onde non-relativiste du système à trois nucléons. Pour effectuer ce calcul nous avons utilisé les équations de Faddeev. Pour simplifier le problème, nous avons considéré que le système est invariant par symétrie d'isospin et donc composé de particules identiques. Pour simplifier encore plus notre problème, nous avons décomposé la fonction d'onde en ondes partielles et fait appel à un potentiel séparable.
Nous posons ensuite les bases du formalisme de convolution. Ce formalisme permet d'obtenir les fonctions de structure de noyaux complexes à partir de celles de leurs constituants. Nous avons alors montré comment calculer les distributions d'impulsion sur le cône de lumière des différents nucléons à l'aide de la fonction d'onde du système à trois nucléons que nous avions précédemment calculée.
Nous sommes alors passés à l'étude des fonctions de structure non-polarisées des noyaux d'hélium 3 et de tritium. Dans un premier temps nous présentons notre prédiction pour l'effet EMC dans ces deux noyaux . Nous avons ensuite étudié les prédictions de notre modèle pour la règle de somme de Gottfried. Enfin, nous avons terminé cette partie par la présentation d'une nouvelle façon d'accéder à la fonction de structure F2 du neutron libre à partir des mesures de cette quantité pour les noyaux d'hélium 3 et de tritium. Après avoir étudié les fonctions de structure non-polarisées du système à trois nucléons nous sommes passés au cas polarisé. On sait depuis longtemps que la fonction de structure g1 de l'hélium 3 constitue une bonne approximation de cette même fonction pour le neutron libre. Nous avons donc étudié les diverses corrections qu'il est nécessaire d'inclure pour avoir la meilleure extraction possible de cette fonction pour le neutron libre à partir des données de l'hélium 3.
Pour finir, nous présentons nos conclusions et les extensions possibles de ce travail dans deux directions : l'étude de la fonction g2 du neutron et du système à trois nucléons ; les fonctions de structure du noyau de lithium 6 considéré comme un coeur d'hélium et de deux nucléons. L'étude du lithium 6 pourrait compléter les données provenant de l'hélium et du tritium.

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Dates et versions

tel-00001999 , version 1 (21-11-2002)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00001999 , version 1

Citer

François René Pierre Bissey. Fonctions de structure dans le système à trois nucléons. Physique mathématique [math-ph]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2002. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00001999⟩
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