Promotie Mohammad Eslami-Kalantari

Op 21 september zal Mohammed Eslami-Kalantari zijn proefschrift 'Three-nucleon force effects in proton-deuteron break-up studied with BINA at 135 MeV' verdedigen.

Plaats: Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Tijd: 16:15 uur

Promotor: N. Kalantar-Nayestanaki
Co-promotor: J.G. Messchendorp

 

Effecten van de drienucleonkracht in proton-deuteron 'break-up' reacties bestudeerd met BINA bij 135 MeV

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 Eslami-Kalantari.

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 Eslami-Kalantari (Iran, 1969) studeerde natuurkunde aan de Ferdowsi University in Moshhad.