Studie van de geïnduceerde matrixelementen in het beta verval.

Metingen van de correlaties tussen de spin- en impulsvectoren van de deeltjes die geproduceerd worden in nucleair bèta-verval zijn een gevoelige manier om te zoeken naar nieuwe fysica die niet vervat is in het Standaard Model, en om de fundamentele symmetrieën van de zwakke interactie te testen. Onze groep is actief in dit onderzoeksdomein betrokken, met twee experimenten: In een eerste type metingen bepalen we de asymmetrie in de emissie van de bètadeeltjes die worden uitgezonden door gepolariseerde atoomkernen. Daarnaast wordt met de WITCH-opstelling de bèta-neutrino correlatie opgemeten. In de voorbije jaren werden door onze groep en andere groepen resultaten met een nauwkeurigheid van de orde van 0.5% gerapporteerd. Bij een dergelijke nauwkeurigheid moeten de zogenaamde recoil-effecten in rekening worden gebracht om de beste gevoeligheid voor nieuwe fysica te bekomen. Deze worden veroorzaakt door het feit dat de quark die betrokken is in het bètaverval, vervat is in een nucleon (proton of neutron) en zich niet als een vrij deeltje gedraagt. Het belangrijkste recoil-effect is het zogenaamde zwak magnetisme. In dit onderzoeksproject voeren we een gedetailleerde studie uit van deze effecten. Aan theoretische kant worden de geïnduceerde matrixelementen die deze effecten bepalen berekend en vergeleken met experimentele resultaten. Op experimenteel vlak wordt een nieuw type bèta spectrometer ontwikkeld waarmee de grootte van de recoil-effecten rechtstreeks kan worden bepaald. In deze compacte miniBETA spectrometer wordt een meerdraden-driftkamer, waarmee het pad van de bèta deeltjes kan worden bepaald, gecombineerd met energiegevoelige detectoren.

Trefwoorden:Beta-neutrino correlation, Beta asymmetry, Polarized nuclei, Penning ion trap, Tensor currents, Scalar currents, Beta decay, Weak interaction

Disciplines:Klassieke fysica, Elementaire deeltjesfysica en hoge-energie fysica, Andere fysica