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.
Mots clés
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