kopce Stanislav Antalic fakulta

MENU

PhD témy
Diplomové témy
Bakalárske témy
Jadrová fyzika (Bc.)
Fyzika atómového jadra (Mgr.)
Metódy štúdia jadrovej štruktúry
Jadrové reakcie

Novinky

24.9.2015 Update diplomových tém



Nová séria prednášok "Jadrové reakcie"



Nový typ asymet. štiepenia viď aj Nature News, Scientific American, Science News, Physics World, PhysOrg.com...



Update PhD tém



Nová séria prednášok "Vedecko technické výpočty"



Update bakalárskych tém




Bakalárske práce


Spoločná charakteristika tém

Jadrová spektroskopia je prostriedkom na získanie informácií o štruktúre atómového jadra pomocou merania jeho rozpadových charakteristík exotických atómových jadier. Tie sa produkujúp v experimentoch realizovaných v špičkových zahraničných laboratóriách v rámci širokej medzinárodnej spolupráce a dáta sa následne spracovávajú na domovských pracoviskách jednotlivých zúčastnených krajín.

Výhody pre študentov:

  1. 1. Práca na aktuálnej tematike. Práce sú zamerané na problematiku, ktorá je v tomto období v centre pozornosti na mnohých zahraničných pracoviskách.
  2. 2. Podklady a materiál sú k dispozícii. Všetko čo študent potrebuje k riešeniu má k dispozícii a nemusí zbytočne strácať čas čakaním napr. na potrebné dáta z meraní.
  3. 3. Flexibilita. Študent má široké možnosti sebarealizácie a akákoľvek snaha o posunutie témy niekam inde je len vítaná.
  4. 4. Možnosť získať široké znalosti z jadrovej fyziky

Požiadavky na študenta:

  1. 1. Pracovitosť. Za to akým spôsobom tému študent spracuje si zodpovedá v prvom rade on sám.
  2. 2. Aspoň pasívna angličtina.
  3. 3. Základná gramotnosť pri práci s počítačom.


Zadanie bakalárskych prác

Doleuvedené témy je potrebné brať ako orientačné.
V prípade záujmu sa môžu modifikovať podľa želania študenta.
Témy sú vhodná najmä pre študentov so záujmom pokračovať v štúdiu jadrovej fyziky v rámci magisterského štúdia.
Názov práce:
Experimentálne metódy štúdia jadrovej izomérie

Popis zadania:
Izomérne stavy jadier poskytujú cenné údaje o vlastnostiach jadra a jeho štruktúre. Štúdium izomérických stavov otvára nezriedka dvere do exotickej oblasti jadrovej fyziky. Aj preto štúdium jadrových izomérov patrí medzi významné smery súčasnej jadrovej spektroskopie.
Doposiaľ bolo identifikované veľké množstvo izomérnych stavov, pričom mnohé z nich majú skutočne extrémne vlastnosti. Ako príklad možno uviesť extrémnu dobu života izoméru v izotope 180Tl, pre ktorý je známy iba limit pre polčas jeho rozpadu T1/2 > 1015 rokov. V niektorých prípadoch existujú izomérne stavy s extrémne nízkou energiou ako to je napríklad v izotope 229Th, kde je izomérna hladina s polčasom života T1/2 cca 10 hodín lokalizovaná iba 5.5 eV nad základnou hladinou. V iných prípadoch sa nachádza izomér extrémne vysoko, ako v prípade 152Er, kde sa nachádza izomérny stav s energiou 13 MeV nad základnou hladinou a s polčasom života 11 ns. Izomérne stavy boli úspešne experimentálne potvrdené aj v prípade tzv. superťažkých prvkov, pričom najťažším známym izomérom je doposiaľ stav nachádzajúci sa v 270Ds.
Pri experimentoch je využívaná široká paleta experimentálnych techník. V rámci bakalárskej práce by mala byť stručne zhrnutá základná problematika existencie a vytvárania jadrových izomérov. Následne by mali byť opísané jednotlivé metódy experimentálnej identifikácie izomérnych stavov, pričom dôraz by mal byť kladený najmä na techniky rozpadovej spektroskopie.




Názov práce:
Oneskorené štiepenie po beta premene

Popis zadania:
Oneskorené štiepenie po beta premene je veľmi zriedkavý spôsob rozpadu jadier. Tento rozpad nastáva v situácii, keď sa jadro produkované beta premenou ocitne vo vzbudenom stave s energiou porovnateľnou s výškou štiepnej bariéry vytvoreného jadra a to sa následne rozštiepi.
Tento proces má mimoriadnu dôležitosť napr. z hľadiska astrofyziky. Predpokladá sa totiž jeho vplyv na syntézu ťažkých, prípadne superťažkých jadier produkovaných beta premenou pri rýchlom mnohonásobnom neutrónovom záchyte tzv. r-procese, ktorý prebieha napr. v supernovách alebo pri jadrových výbuchoch.
Pri experimentoch skúmajúcich oneskorené štiepenie po jadrovej premene máme možnosť študovať štiepenie jadier, pri ktorých iné metódy nie sú použiteľné. To je špeciálne dôležité v prípade izotopov ďaleko od línie stability, alebo v ľahkých jadrách.
Na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) sme realizovali v posledných rokoch sériu experimentov s produkciou nových izotopoch Radónu, Astátu a Polónia, pričom jedným z dôležitých výsledkov bola práve identifikácia oneskoreného štiepenia po EC premene v týchto jadrách.
Cieľom tejto úlohy je osvojenie si a zhrnutie základov problematiky štiepenia jadier s vypracovaním niektorých systematík zo známych experimentálnych údajov pre štiepenia jadier. V prípade oneskoreného štiepenia po EC premene by sa mal zhodnotiť súlad získaných výsledkov zo separátora SHIP príp. iných experimentálnych zariadení s vypracovanými systematikami.



Názov práce:
Pravdepodobnosť omylu pri oneskorených koincidenciách

Popis zadania:
V súčasnosti v experimentoch zameraných na jadrovú spektroskopiu zberáme veľké množstvo údajov z rôznych typov rozpadov jadier. Pri meraniach spracovávame, zaznamenávame a vyhodnocujeme každý signál registrovaný detektormi samostatne. Tento spôsob spracovania dát nám následne umožňuje hľadať súvislosti medzi registrovanými signálmi a má veľmi širokú paletu využitia. Bez neho by nebolo možné identifikovať nové chemické prvky, študovať neznáme izomérne stavy, identifikovať exotické spôsoby rozpadu jadier atď. Nezriedka realizujeme experimenty v podmienkach, keď máme zaznamenaných iba niekoľko žiadúcich rozpadov a spolu s nimi registrujeme milióny nežiadúcich tzv. pozaďových signálov. V takých prípadoch ani s použitím najmodernejšej detekčnej a analyzačnej techniky nemôžeme s istotou potvrdiť, či sme sledovaný efekt interpretovali správne. Aj preto je mimoriadne dôležité ohodnotiť, nakoľko spoľahlivý výsledok sme získali a nakoľko je pravdepodobné, že naša interpretácia výsledkov je chybná. Cieľom tejto úlohy je osvojenie si základných štatistických metód na ohodnotenie pravdepodobnosti omylu v prípade merania oneskorených koincidencií v experimentoch s nízkymi početnosťami. Tieto metódy budú aplikované na odhadnutie pravdepodobnosti omylu niektorých výsledkov získaných v experimentoch zameraných na alfa a gamma spektroskopiu realizovaných na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko).



Názov práce:
Možnosti produkcie exotických jadier

Popis zadania:
V jadrovej fyzike využívame viacero spôsobov pre produkciu exotických jadier ďaleko od línie stability.
Jedným zo spôsobov je reakcia úplnej fúzie. Pri tomto type reakcií sa pri zrážke projektilového a terčového jadra obe jadrá spoja a vznikne zložené jadro, ktoré sa ďalej ?ochladzuje? emisiou nukleónov a gamma kvánt. V prípade najťažších jadier z oblasti transuránov to je zvyčajne jediná možnosť pre ich produkciu. Naproti tomu pre ľahšie jadrá sú nezriedka vhodnejšie možnosti produkcie jadier prostredníctvom fragmentácie (napríklad experiment FRS v GSI Darmstadt) alebo s využitím ISOL techniky (napríklad experiment ISOLDE v CERNe).
Každá zo spomenutých metód má svoje výhody aj nevýhody, pričom jedným z kľúčových faktorov je početnosť produkovaných jadier v experimente. Práve dostatočne vysoká početnosť vyprodukovaných jadier nám totiž umožní merať aj veľmi zriedkavé procesy poskytujúce nové informácie o ich jadrovej štruktúre.
V rámci bakalárskej práce si študent osvojí princípy rôznych metód produkcie exotických jadier a rozdielov medzi nimi. Hlavný cieľ je na základe známych údajov pre početnosť produkovaných jadier jednotlivými spôsobmi odhadnúť, kde má ktorá metóda limity pre jednotlivé typy meraní.





Komentáre, pripomienky, otázky posielať na:antalicatfmph.uniba.sk

Posledná aktualizácia: 4.11.2015

Nepretržite vo výstavbe