Soutenance de thèse

21 nov. 2023

Mohamad Kanafani

Mesures de précision dans la désintégration bêta de 6He

Les mesures de précision de la désintégration β jouent un rôle essentiel dans la recherche d’une nouvelle physique au-delà du modèle standard (SM), en sondant des phénomènes « exotiques » tels que le scalaire et le tenseur.
du modèle standard (SM), en sondant des phénomènes « exotiques » tels que les interactions scalaires et tensorielles dans le secteur électrofaible.

L’existence de telles interactions induit des déviations de certaines observables par rapport aux prédictions du modèle standard. L’étude du spectre d’énergie β complet offre une propriété sensible pour sonder ces interactions.
Le but de ce travail est de réaliser la mesure la plus précise du spectre d’énergie β dans la désintégration de 6He, afin d’extraire le terme d’interférence de Fierz bGT avec une précision de l’ordre de 4.10-3. Ce terme dépend linéairement des constantes de couplage exotiques, ce qui permet de rechercher ou de contraindre la présence d’interactions tensorielles. Contraindre la présence d’interactions tensorielles dans la désintégration β nucléaire.
Le principal effet instrumental observé dans les mesures précédentes du spectre d’énergie β réside dans la perte d’énergie due à la rétrodiffusion des électrons en dehors du volume du détecteur. Une nouvelle technique est utilisée pour surmonter cet effet. Elle consiste à utiliser un faisceau d’ions 6He+ (25 keV) déposé entre deux détecteurs à scintillation formant un calorimètre de 4π. L’utilisation de cette technique assure le dépôt de toute l’énergie des particules β détectées. Une expérience avec cette configuration a été réalisée au Grand Accélérateur National d’Ions Lourds (GANIL) en 2021.

Cette thèse présente le contexte général du projet b-STILED, décrit le dispositif expérimental, rapporte la mesure la plus précise de la demi-vie de 6He et de la durée de vie de l’hydrogène.
L’installation expérimentale, rapportera la mesure la plus précise de la demi-vie de 6He et la mesure de la forme du spectre d’énergie β avec tous les défis que cela comporte. La mesure de la forme du spectre β-énergétique avec tous les défis qui viennent avec une telle mesure et fournissent des résultats préliminaires sur l’extraction du terme d’interférence de Fierz du spectre β-énergétique.