Kwantumverstrooiing aan kernen als portaal naar de partonische structuur van hadronen
Begeleiding

  • Wim Cosyn (promotor)
    • Algemene context

      Momenteel bestaat er nog altijd geen standaardmodel voor hadronen. Men kent de onderliggende fundamentele theorie (QCD) en vrijheidsgraden (quarks en gluonen), maar hoe exact deze zich organiseren in de effectieve hadronen is nog steeds een onopgelost probleem waarnaar veel theoretisch en experimenteel onderzoek gebeurd.

      Verstrooiingsreacties aan kernen worden in het intermediair energiegebied gebruikt om meer te weten te komen over hoe hadronen als effectieve vrijheidsgraden ontstaan uit de fundamentele theorie van QCD. In bepaalde gevallen uit noodzaak: aangezien een vrij neutron in rust vervalt na ongeveer een kwartier, gebruikt men quasi altijd verstrooiing aan lichte kernen om meer te weten te komen over de parton substructuur van het neutron. De kern geeft je ook een zekere materie dichtheid, dus je kan deze reacties gebruiken om te weten te komen of bepaalde eigenschappen van hadronen veranderen in functie van de dichtheid en of de transparantie van het medium verandert in functie van een bepaalde schaalparameter, zoals de energie van het uitgaand deeltje.

      Onze onderzoeksgroep werkt aan modellen voor verschillende van deze verstrooiingsreacties, waarbij steeds een zeer duidelijke link aanwezig is met bestaande of geplande experimenten. Een thesisonderwerp in deze onderzoeksrichting zal enerzijds steeds uit een significante component literatuurstudie of modelontwikkeling bestaan en anderzijds uit een computationele component waarbij het model in een computercode omgezet wordt of bestaande codes die in de groep gebruikt worden uitgebreid kunnen worden.

      We geven hieronder twee mogelijkheden van thesisonderwerpen:


      Thesisonderwerp 1: De partonische structuur van gepolariseerd deuterium.

      In het nieuwe long-range plan voor kernfysica in de VS wordt de bouw van een electron-ion collider (EIC) vooropgesteld als de nieuwe “next-generation” versneller. Wereldwijd zijn al verschillende onderzoeksgroepen bezig met het ontwerpen van deze EIC en het modelleren van reacties die er gemeten kunnen worden. Onze groep is betrokken bij het modelleren van elektron verstrooiingsreacties aan gepolariseerd deuterium . Deuterium heeft een neutron-proton kern en is dus de kleinst mogelijke stabiele kern en heeft spin 1. Bijgevolg kan deuterium gebruikt worden om de quark- en gluon-structuur van het neutron te onderzoeken waarbij verschillende polarisaties van de deuterium-kern complementaire informatie geven. In het bestaande model zijn verschillende uitbreidingen mogelijk, waarbij de nadruk meer op het theoretische of meer op computationele simulaties kan liggen. Deze zijn onder meer: de invloed van de restkern op het proces (de zogenaamde transparantie) of de uitwerking van zogenaamde lichtkegel dynamica

      Thesisonderwerp 2: De invloed van finale-toestandsinteracties bij inclusieve verstrooiing

      Inclusieve verstrooiing aan kernen (waarbij enkel de verstrooide probe gedetecteerd wordt), wordt in bepaalde kinematieken gebruikt om meer te weten te komen over correlaties in kernen en bijgevolg de aard van de kernkracht op zeer korte afstandsschalen ( meer info ). Een onopgelost probleem bij de extractie van deze informatie uit de experimentele data is wat de invloed is van herverstrooiingen van de nucleonen na de interactie met de experimentele probe op de totale werkzame doorsnede. In deze thesis wordt een studie van het probleem gemaakt voor deuterium, de lichtst mogelijke kern, waarbij de berekeningen vergeleken kunnen worden met een grote database aan beschikbare data

      [Terug naar overzicht thesisonderwerpen 2016-2017]