Mesure de précision de la décroissance super-permise de 18Ne

High-precision measurement of superallowed betadecay of 18Ne

• Auteur / Autrice : Haïfa Bouzomita-Zran
• Direction : Olivier Sorlin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Constituants élémentaires et physique théorique
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Caen
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale structures, informations, matière et matériaux (Caen ; 1992-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Grand accélérateur national d'ions lourds (Caen)
• Jury : Président / Présidente : Etienne Liénard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Sorlin, Etienne Liénard, Bertram Blank, David Verney
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bertram Blank, David Verney

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie nucléaire

Interactions faibles (physique nucléaire)

Modèle standard (physique)

Faisceaux d'ions radioactifs

Grand accélérateur national d'ions lourds

Résumé

La thèse porte sur la mesure précise de la décroissance super-permise (0+ -> 0+; T=1) de type Fermi du noyau 18Ne. Elle s’inscrit dans le cadre des études à basse énergie de l’interaction faible, qui permettent de tester certaines des prescriptions du Modèle Standard, ainsi que les modèles théoriques utilisés pour évaluer l’influence sur la structure du noyau atomique de la non-conservation de l’isospin par les forces nucléaires. Le travail porte sur la mesure précise de deux observables caractérisant la désintégration super-permise de 18Ne : la durée de vie du noyau, T1/2 = 1,6635 (20) s a été mesurée au moyen de détecteur de particules bêta auprès de l’installation ISAC à TRIUMF au Canada. Le rapport d’embranchement de la transition super-permise, BR =7,29 (5) %, a été obtenu au moyen d’un détecteur de rayonnement gamma auprès de l’installation SPIRAL du GANIL, en France. Cette dernière mesure a nécessité la mise en œuvre d’un dispositif dédié au GANIL qui permettra dans le futur d’étudier avec une grande précision les désintégrations super-permises d’autres noyaux radioactifs ainsi que les désintégrations bêta entre noyaux miroirs.

This thesis focuses on high-precision measurements of the superallowed (0+ -> 0+; T=1) Fermi decay of 18Ne. Low-energy studies of the weak interaction allow one to test both predictions of the Standard Model, and theoretical models that evaluate corrections to the beta decay strength due to the isospin symmetry breaking by charge-dependent nuclear forces. In this work, a precise measurement of the half-life and branching ratio of the superallowed transition were obtained for the decay of 18Ne. The half-life, T1/2 =1. 6635 (20) s, was obtained in a beta decay experiment performed at the ISAC facility at TRIUMF in Canada. The branching ratio, BR = 7. 29 (5) %, was measured with a high precision gamma-ray detector at the SPIRAL facility of GANIL in France. This latter measurement required the development of a dedicated experimental tape station that will allow similar high-precision measurements to be performed in the future with other superallowed emitters and mirror beta decays.