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Nuclear Shapes of Heavy Atoms and Proton-Emitting nuclei

Projektbeschreibung

Völlig neuer Blick auf Beobachtungsgrößen der Kernform

Nach dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik gilt die starke Wechselwirkung als eine der vier fundamentalen Kräfte der Natur. Sie bindet drei Quarks zu Protonen und Neutronen und ist somit für die Struktur der Atomkerne unerlässlich. Die starke Wechselwirkung und stark wechselwirkende Materie stehen im Mittelpunkt einiger der wichtigsten unbeantworteten Fragen zu Ursprung, Struktur und Entwicklung der Materie in unserem Universum. Im Rahmen des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts NSHAPE kommen an führenden Beschleunigeranlagen Laserspektroskopie und Myonen-Röntgen-Spektroskopie in Kombination zum Einsatz, um Kernform-Beobachtungsgrößen (Radien und Momente) mit noch nie dagewesener Genauigkeit abzuleiten und auf diese Weise neue Erkenntnisse über die starken Wechselwirkungen in Atomkernen zu gewinnen.

Ziel

By combining atomic, nuclear and particle physics techniques, I shall perform the experimental study of the shape of key atomic nuclei, to challenge our understanding of the nucleus. This combined effort will reach unprecedented sensitivity, precision and accuracy to determine the shape observables (charge radii, electric quadrupole moments) and compare them to state-of-the-art nuclear models (spherical shell model, density functional theory, ab initio models based on chiral effective field theory).

This programme will combine different techniques at various accelerator facilities where I employ and develop unique approaches and instrumentation:

- At CERN ISOLDE (Geneva, CH), high-resolution laser resonance ionization spectroscopy will be performed with the Resonant Ionization Laser Ion Source (RILIS) combined with the Perpendicularly-Illuminated Laser Ion Source and Trap (PI-LIST) to study the onset of octupole deformation and proceed towards the proton drip line with selected nuclei.

- At GANIL SPIRAL2 (Caen, FR), high-sensitivity laser resonance ionization spectroscopy will be performed in the supersonic gas jet of the gas cell at the focal plane of the Super Separator Spectrometer (S3) to study the most exotic isotopes not available at ISOLDE, reaching proton-unbound nuclei at the drip line.

- At PSI (Villigen, CH), muonic x-ray spectroscopy will be performed on key isotopes to measure absolute charge radii that are crucial to complete the analysis of the NSHAPE isotopes. This work will combine a strong experimental development in target production for muX, in the detector array, and in the analysis tools.

Combining the high-resolution laser spectroscopy and the high-accuracy from μx-ray spectroscopy is a unique programme that only NSHAPE can fully realize, providing radii and moments with unprecedented accuracy. From those results, I shall obtain a deeper understanding of the strong interaction at work in the nuclear medium.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Programm/Programme

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC -

Gastgebende Einrichtung

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Netto-EU-Beitrag
€ 2 500 000,00
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgien

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Region
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Aktivitätstyp
Mittlere und höhere Bildungseinrichtungen
Links
Gesamtkosten
€ 2 500 000,00

Begünstigte (1)