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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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PREcision Studies with Optically pumped Beams of Exotic Nuclei

Description du projet

La recherche fait la lumière sur la distribution des neutrons dans les noyaux instables

Les neutrons fournissent un aperçu clé de la structure du noyau atomique, pour autant, en tant que particules non chargées, ils ne permettent pas de mesurer leur distribution autour des noyaux. Cependant, leur moment magnétique contribue largement à caractériser la distribution du moment magnétique des noyaux atomiques. Le projet PRESOBEN, financé par l’UE, fera appel à de nouvelles approches expérimentales pour déterminer la manière dont les neutrons déterminent les moments magnétiques des noyaux instables. S’appuyant sur les travaux menés à bien dans le cadre d’un projet précédent, les chercheurs étudieront les noyaux à vie courte en combinant la résonance magnétique nucléaire et la spectroscopie à double faisceau. Une collaboration étroite impliquant des chercheurs en sciences atomiques et nucléaires permettra de déterminer la magnétisation et la distribution des neutrons (structure des halos neutroniques) dans de nombreux noyaux légers et lourds, notamment 11Be, Ne, Na, Mg, K et Ca.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
Contribution nette de l'UE
€ 2 184 375,00
Adresse
ESPLANADE DES PARTICULES 1 PARCELLE 11482 DE MEYRIN BATIMENT CADASTRAL 1046
1211 GENEVE 23
Suisse
Région
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Genève
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 2 184 375,00

Bénéficiaires (1)