Thèse Année : 2015

High-precision measurement of the superallowed beta decay of $^{18}$Ne

Mesure de précision de la décroissance super‐permise de $^{18}$Ne

Résumé

This thesis focuses on high-precision measurements of the superallowed (0+ $\rightarrow$ 0+ ; T=1) Fermi decay of $^{18}$Ne. 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 $^{18}$Ne. 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.
La thèse porte sur la mesure précise de la décroissance super-permise (0+ $\rightarrow$ 0+ ; T=1) de type Fermi du noyau $^{18}$Ne. 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 $^{18}$Ne : la durée de vie du noyau, T1/2 = 1,6635 (20) s, a été mesurée au moyen de détecteurs 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.
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Dates et versions

tel-01203286 , version 1 (22-09-2015)

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  • HAL Id : tel-01203286 , version 1

Citer

Haïfa Bouzomita-Zran. Mesure de précision de la décroissance super‐permise de $^{18}$Ne. Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]. Université de Caen Normandie, 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01203286⟩
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