Etude par spectroscopie atomique de propriétés nucléaires d'isotopes de francium et de césium

This work is based on the study of cesium (l18,146Cs) and francium (207-213Fr, 220-228Fr) isotopes by hyperfine atomic spectroscopy and on the interpretation of these results from the nuclear physics point of view. The measured nuclear quantities are : the spin. the magnetic moment, the electric quadrupole moment and the mean square charge radius. The experimental method which is based on hyperfine optical pumping with a tunable laser, followed by magnetic analysis of the atoms is described in the first part. Results related to atomic physics are also presented. In the second part, these data are interpreted in the framework of nuclear models. The deformation of light cesium isomers are compared to values obtained from a theoretical self-consistent calculation. Heavy francium isotopes are situated in an area where the existence of static octupole deformations have been predicted. The odd-even staggering measured on the mean square radius is abnormal in this region. However, on the basis of experimental data, no definitive conclusion can be drawn regarding the nature of these deformations.Ce travail porte sur l'étude d'isotopes de cesium (118,146Cs) et de francium (207-213Fr et 220-228Fr) par spectroscopie atomique hyperfine et sur l'interprétation de ces résultats du point de vue nucléaire. Les grandeurs nucléaires mesurées sont : le spin, le moment magnétique, le moment quadrupolaire électrique et le rayon carré moyen de charge. La technique employée, basée sur le pompage optique hyperfin à l'aide d'un laser accordable, puis la sélection magnétique des atomes est décrite dans la première partie. Les résultats de ces mesures atomiques y sont également présentés. Dans la seconde partie, ces résultats sont interprétés dans le cadre de modèles nucléaires. Les déformations des isomères des césiums légers sont comparées aux valeurs obtenues par un calcul théorique auto-consistant. Les isotopes de francium lourds se trouvent dans une région où est prédite l'existence de déformations octupolaires statiques. L'effet pair-impair mesuré sur le rayon carré moyen est anormal dans cette région. Mais les résultats expérimentaux ne permettent pas de conclure définitivement quant à la nature de ces déformations