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Radiative Decay Study of the low-lying thorium-229 isomer

Descrizione del progetto

Misurazioni ad alta precisione del più basso stato eccitato nucleare

Il torio-229 è caratterizzato da un isomero metastabile con un’energia di eccitazione notevolmente bassa. Grazie a tale particolarità, questo isomero dovrebbe consentire lo sviluppo di un orologio nucleare in grado di offrire una precisione senza precedenti. Migliorare la comprensione delle proprietà dell’isomero potrebbe avere implicazioni di vasta portata per la metrologia, la ricerca sulla materia oscura e la geodesia. Il progetto RaDTho, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha in programma di utilizzare due tecniche complementari per determinare in modo preciso le proprietà dell’isomero. I ricercatori si avvarranno di una nuova tecnica per la produzione dell’isomero del torio-229 attraverso il decadimento beta dell’attinio-229, una soluzione che, secondo le previsioni, dovrebbe quintuplicare la sensibilità dell’analisi. Le tecniche di spettroscopia dovrebbero inoltre contribuire a misurare la struttura iperfine dello stato fondamentale a bassa energia dell’isomero del torio-229.

Obiettivo

The existence of a low-lying nuclear isomer of thorium-229 at 8.28 eV was suggested several decades ago but was only recently identified via the observation of its decay signal. The low energy and an estimated relative decay width of around 10^{-19} open new possibilities for the development of a nuclear frequency standard-a nuclear clock, which can outperform the existing atomic clocks. This will have far-reaching consequences, such as in metrology, dark matter research, geodesy and time variation of fundamental constants. However, the isomer's properties are unknown or known with insufficient accuracy to exploit its far-reaching opportunities.
This proposal aims to determine the properties of the isomer using two complementary techniques.

1. The isomer is populated using a novel mechanism via the beta-decay of actinium-229 implanted in a suitable crystal at the ISOLDE-CERN facility. VUV spectrometry of the implanted crystal will allow measurement of the isomer's excitation energy with a precision of < 0.1 nm as well as its radiative-decay half-life. This production scheme increases the sensitivity by at least a factor of five and allows for improved control of experimental conditions and a reduced background signal.

2. Magnetic dipole and electric quadrupole moment as well as the nuclear charge radii of the singly charged ground state and isomer of thorium-229, produced via alpha-decay of uranium-233, will be measured using the in-gas-jet laser ionization and spectroscopy technique at KU Leuven. This technique allows the necessary efficiency, sensitivity and spectral resolution to measure the hyperfine structure of the singly charged thorium-229 ground state and isomer.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2020

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 166 320,00
Indirizzo
OUDE MARKT 13
3000 LEUVEN
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 166 320,00
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