Description de phénomènes collectifs au sein des noyaux d'atome au-delà de l'approche de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps

Contexte : Prédire l'organisation et la dynamique des neutrons et protons au sein des noyaux d'atome est un véritable défi scientifique, crucial pour concevoir les technologiques nucléaires du futur mais aussi pour répondre à des questions fondamentales comme l'origine des atomes lourds dans notre univers. Dans ce cadre, le CEA, DAM, DIF développe des approches théoriques visant à simuler la dynamique des constituants élémentaires du noyau atomique. Les équations du mouvement obtenues, dans le cadre de la mécanique quantique, sont résolues sur nos supercalculateurs. Les années 2010 ont vu une montée en puissance de l'approche dite de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (TDDFT) pour traiter ce problème. Malgré sa description révolutionnaire de certains phénomènes tels que les résonances géantes observées dans les noyaux d'atome ou encore la fission nucléaire, cette approximation possède des limites intrinsèques. Objectifs : Cette thèse vise à développer et explorer une nouvelle approche théorique permettant de décrire les phénomènes de mouvements collectifs des protons et neutrons au sein du noyau atomique. L'idée est de généraliser l'approche TDDFT afin de mieux prédire certaines propriétés des réactions nucléaires comme la répartition de l'énergie entre les fragments issus d'une fission nucléaire. Partant de premier travaux allant dans cette direction, le/la doctorante devra dériver les équations du mouvement de cette nouvelle approche puis les implémenter sous forme d'une librairie C++ optimisée et tirant profit des supercalculateurs du CEA. Le but sera enfin d'étudier comment cette nouvelle approche améliore les prédictions de certains phénomènes comme l'amortissement des résonances géantes dans les noyaux d'atomes ou encore la naissance des fragments générés lors d'une fission nucléaire. École doctorale : Particules, Hadrons, Énergie et Noyau : Instrumentation, Image, Cosmos et Simulation Direction : Nathalie PILLET Financement : Financement du CEA - CTBU (Contrat de thèse sur budget unité)