Messung der Gamow-Teller Staerke in Cd-116 und Sn-116 mit der (3He,t) Reaktion für die Neuntrino- und Kernstrukturphysik

• Antragsteller: Professor Dr. Kai Zuber
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320721400

Es soll die Gamow-Teller Stärke mit Hilfe der (3He,t) Reaktion an Cd-116 und Sn-116 gemessen werden. Diese Messungen sollen mit dem Grand Raiden Spektrometer am RCNP Osaka durchgeführt werden, da dieses Instrument die weltbeste Energieauflösung hat. Die Messung von Cd-116 ist interessant für die Neutrinophysik. Cd-116 is ein Doppelbeta Nuklid, was in mehreren Experimenten untersucht wird. Die Messung wird dazu beitragen, das Kernmatrixelement für den neutrino-begleiteten Zerfall besser zu bestimmen. Auch können die Spin-Dipol Beiträge gemessen werden. Beides zusammen hilft die Beiträge zum Matrixelement für den neutrino-losen Doppelbetazerfall besser zu verstehen. Ähnliche Messungen wurden bereits für andere Doppelbeta-Nuklide durchgeführt. Die Messung der Gamow-Teller Stärke an Cd-116 würde die Verwendung des Nuklids als solare und Supernova Neutrino Detektion einem großvolumigen Experiment auf realistische Daten stellen bzgl. der zu erwartenden Signalraten. Die Messung an Sn-116 (Tochter des Doppelbeta Nuklids Cd-116) hat magische Protonenzahl und erlaubt so, systematisch das Verhalten der GT-Stärke als Funktion des Isospins zu untersuchen. Teile der Kollaboration haben bereits die Nuklide Sn-118 und Sn-120 gemessen. Ein essentieller Aspekt ist die Kalibration für diese Messung, die typischerweise mit Daten aus dem Beta-Zerfall und dem Elektroneneinfang extrahiert werden. Es zeigen sich hier durchaus signifikante Unsicherheiten, die mit einem neuen experimentellen Aufbau verbessert werden sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen