Geen tijd te verliezen: Opweg naar een op thorium gebaseerde kernklok en een nieuw tijdperk van ultrahoge precisie laserspektroscopie van radioactieve isotopen.

Een grote internationale inspanning is gaande met de creatie van de eerste kernklok as doel [1]. De lage excitatie-energie en lange levensduur maken de eerste isomeer in Th-229 het geschikte systeem [2,3].De ontwikkeling van een kernklok wordt momenteel gehinderd door experimentele onnauwkeurigheden van de kerneigenschappen van 229Th[3,4].Mijn FWO project zal deze kennishiaten aanpakken door de isotoop met hoge precisie te op te meten.De in-gas-jet-laserspectroskopiemethode ontwikkeld aan KULeuven, vormt samen met experimenten aan RIB faciliteiten een ideale methode voor zulke studies [6,7,8].Het radiatieve verval van 229mTh zal worden opgemeten via VUV-spectrometrie na implantatie van moederkernen van 229Th in CaF2-kristallen of na het vangen van een pure ionenbundel van 299mTh in een Paul trap.De voorgestelde upgrade aan de experimentele setup die gebruik maakt van een Paul trap, zal ultra-zuivere bronnen van 229Th beschikbaar maken voor verder onderzoek.Daarenboven biedt deze upgrade ook langetermijnsperspectieven op het uitvoeren van laserspectroskopie van radioactieve isotopen met een precisie tot 6 grootteordes beter dan de huidige state-of-the-art.[1] Nuclock project, nuclock.eu[2] Bloom et al., Nature, 506 (2014) 71–75 [3] Seiferle et al., Nature 573 (2019) 243[4] VD Wense et al., Nature 533.7601 (2016) 47[6] Ferrer et al., Nature Commun. 8 14520 (2017)[7] Verlinde et al., Phys Phys Rev C 100 024315 (2019)[8] Zadvornaya et al, Phys Rev X 8 (2018) 041008

Trefwoorden:Nuclear clock based on thorium, Laser spectroscopy on radioactive isotop, Ion manipulation in Paul traps

Disciplines:Atoomfysica, Experimentele aspecten van nucleaire fysica, Lasers en kwantumelektronica