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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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PREcision Studies with Optically pumped Beams of Exotic Nuclei

Descripción del proyecto

Una investigación arroja luz sobre la distribución de los neutrones en núcleos inestables

Los neutrones proporcionan información clave sobre la estructura del núcleo atómico, pero, al ser partículas sin carga, se resisten a las mediciones de su distribución alrededor del núcleo. Sin embargo, su momento magnético ayuda en gran medida a la caracterización de la distribución del momento magnético de los núcleos atómicos. El proyecto PRESOBEN, financiado con fondos europeos, utilizará métodos experimentales novedosos para identificar cómo los neutrones determinan los momentos magnéticos de los núcleos inestables. Basándose en el trabajo satisfactorio de un proyecto anterior, los investigadores estudiarán núcleos de vida breve mediante la combinación de resonancia magnética nuclear con espectroscopia de doble haz. La colaboración estrecha entre investigadores atómicos y nucleares permitirá determinar la magnetización y distribución de neutrones (estructura de los halos de neutrones) de muchos núcleos ligeros y pesados, como 11Be, Ne, Na, Mg, K y Ca.

Objetivo

Neutrons are fascinating particles and are important for nuclear structure, tests of the standard model of particle physics, or properties of neutron stars. Unfortunately, they are electrically neutral, so learning about their distribution in nuclei, especially far from stability, is difficult. However, they possess a magnetic moment, which contributes to –and sometimes dominates– the distribution of nuclear magnetization. This project aims to address the challenging question of the distribution of magnetisation and neutrons in unstable nuclei. I will use a novel, high-accuracy experimental approach, combining radiation-detected Nuclear Magnetic Resonance with rf-laser double spectroscopy on optically-pumped short-lived nuclei. The project builds on recent achievements in my team, allowing to determine magnetic moments of unstable nuclei up to ppm accuracy. I will combine this approach with accurate measurements of the hyperfine structure using the laser-rf double-resonance. The signals will be detected efficiently using decay anisotropy, thanks to spin polarisation via optical pumping. This will lead to an accurate determination of a ‘hyperfine anomaly’, a small effect on atomic hyperfine structure due to the distribution of nuclear magnetisation. A close collaboration with atomic and nuclear theorists will allow to determine the magnetisation and neutron distribution in many nuclei: light neutron-halo 11Be, proposed halos in neutron-rich Ne, Na, Mg, K, and Ca nuclei, and heavy Rn, Fr, and Ra isotopes, interesting for studies of atomic parity violation (APV) and electric dipole moments. The project will take place at the ISOLDE facility at CERN. I will also work closely with quantum-chemistry, atomic- and nuclear-physics theorists, who will use our data to improve their approaches. This will open new perspectives for nuclear structure studies, determination of neutron-star properties, or APV studies. It will also allow test of atomic and nuclear calculations.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2021-COG

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Institución de acogida

ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
Aportación neta de la UEn
€ 2 184 375,00
Dirección
ESPLANADE DES PARTICULES 1 PARCELLE 11482 DE MEYRIN BATIMENT CADASTRAL 1046
1211 GENEVE 23
Suiza
Región
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Genève
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 2 184 375,00

Beneficiarios (1)