La physique atomique dans les plasmas ultra-denses

La question de l’émissivité de la matière dense et chaude est essentielle non seulement dans le cadre de la Fusion par Confinement Inertielle mais également en physique stellaire et en planétologie. Le LULI a développé depuis plus de vingt ans une expertise tant expérimentale que théorique sur ces thématiques de recherche.

Des efforts théoriques sont également menés au LULI pour améliorer la compréhension de la physique atomique de la matière chaude à des densités supérieures à celle de la densité du solide.

L’impact de la densité sur les propriétés de la matière chaude est un intense sujet de recherche, porté notamment par l’essor des lasers à électrons libres. Lorsque la densité est augmentée et la température abaissée, le plasma commence à présenter des éléments caractéristiques de la matière condensée, où les forces à courte et à longue portées sont importantes. Dans ce régime, dit « fortement couplé », statistiques quantiques et effets dynamiques sont à prendre en considération et l’interaction entre physique atomique, physique moléculaire et physique nucléaire devient un problème majeur.

Ce que nous avons réalisé au LULI :

Les manifestations des perturbations induites sur les atomes, telles que l’abaissement du potentiel d'ionisation (IPD) et le décalage spectral, sont actuellement l'objet de discussions renouvelées, et parfois controversées. Un grand pas en avant a été réalisé grâce au développement du modèle ASP (Atomic-Solid-Plasma) au sein de l’équipe PAPD de F. Rosmej et de la méthode du b-potentiel, ce qui a conduit à l’obtention d’un très bon accord entre calculs numériques et données expérimentales.