Three-nucleon force effects in proton-deuteron studied with BINA at 135 MeV
Datum: 21 september 2009
Promotie: M. Eslamikalantari, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat
5, Groningen
Proefschrift: Three-nucleon force effects in proton-deuteron studied
with BINA at 135 MeV
Promotor(s): prof.dr. N. Kalantar-Nayestanaki
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Beschrijving drie-deeltjeskracht staat nog in de kinderschoenen
De wisselwerking tussen twee nucleonen is de afgelopen decennia
uitstekend beschreven. Voor drie deeltjes ligt dat anders. Er is
ruimte voor verdere ontwikkeling, concludeert Mohammad
Eslamikalantari.
De afgelopen twintig jaar zijn er verschillende modellen van hoge
kwaliteit ontwikkeld die de kracht tussen twee nucleonen (protonen en
neutronen) beschrijven. Voor een groot deel kan deze kracht worden
verklaard door de uitwisseling van lichte deeltjes bekend als mesonen.
Deze fenomenologische twee-deeltjeskrachten beschrijven de
wisselwerking tussen twee nucleonen zeer goed. Echter, nauwkeurige
berekeningen komen voor systemen met meer dan twee nucleonen niet
overeen met de experimentele waarnemingen. Significante verschillen
tussen theorie en experiment zijn waargenomen voor de
bindingsenergieën van lichte kernen.
De missende kracht wordt de drie-deeltjeskracht genoemd. Het bestaan
hiervan wordt ondersteund door modellen gebaseerd op
meson-uitwisselingen en kwantumveldentheorie. In 1998 startte een
onderzoeksprogramma op het KVI om systematisch de gevolgen van de
drie-deeltjeskracht bij verstrooiingsexperimenten met drie nucleonen
te onderzoeken. In 2004 werd een nieuwe generatie van
break-up-metingen uitgevoerd met een detectiesysteem met de naam Big
Instrument for Nuclear-polarization Analysis (BINA). BINA maakte het
mogelijk experimenten uit te voeren bij middelhoge energieën tot
ongeveer 200 MeV/nucleon aan zowel elastische als break-up-reacties.
Het eerste experiment met BINA werd in 2005 uitgevoerd met een
gepolariseerde protonenbundel van 190 MeV. De resultaten hiervan
zullen binnenkort worden gepubliceerd en tonen dat in sommige gevallen
de afwijking van de theorie groter wordt wanneer rekening wordt
gehouden met de drie-deeltjeskracht. In 2006 werd de p + d -> p + p +
n reactie met BINA bestudeerd bij een energie van 135 MeV. Een
vergelijking tussen de experimenteel waargenomen
polarisatie-observabelen en de theoretische berekeningen toont een
systematische afwijking wanneer de verstrooide protonen relatief dicht
bij elkaar bewegen, wat correspondeert met kleine relatieve energieën.
Aangezien de polarisatie-observabelen over het algemeen niet gevoelig
zijn voor de effecten van de drie-deeltjeskracht, verwachten wij dat
deze discrepantie wordt veroorzaakt door effecten die in de huidige
modellen niet worden meegenomen. Deze scriptie toont dat er nog ruimte
is voor verdere ontwikkelingen in de theoretische beschrijving van de
drie-deeltjeskracht.
Mohammad Eslamikalantari (Iran, 1969) studeerde natuurkunde aan de
Ferdowsi University in Moshhad. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het
Kernfysisch Versneller Instituut in Groningen.
Laatst gewijzigd: 04 september 2009 11:19
Rijksuniversiteit Groningen