kopce Stanislav Antalic fakulta

Diplomové práce


Spoločná charakteristika tém

Jadrová spektroskopia je prostriedkom na získanie informácií o štruktúre atómového jadra pomocou merania jeho rozpadových charakteristík exotických atómových jadier. Tieto jadrá zvyčajne produkujeme mechanizmom úplnej fúzie urýchleného projektilového jadra s ťažším terčovým jadrom. Samotné experimenty uskutočňujeme v špičkových zahraničných laboratóriách v rámci širokej medzinárodnej spolupráce. Získané 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 centre pozornosti mnohých zahraničných pracovísk.
  2. 2. V prípade seriózneho prístupu k práci a záujmu o jadrovú fyziku možnosť absolvovať pobyty v zahraničí.
  3. 3. Podklady a dáta z epxerimentov sú k dispozícii. Netreba zbytočne strácať čas čakaním napr. na potrebné dáta z meraní.
  4. 4. Flexibilita. Študent má široké možnosti sebarealizácie. Akákoľvek snaha o posunutie témy niekam inde je len vítaná.
  5. 5. Možnosť získať široké znalosti z jadrovej fyziky.

Požiadavky na študenta:

  1. 1. Pracovitosť. Za spracovanie témy a kvalitu výsledkov si študent zodpovedá v prvom rade sám.
  2. 2. Aspoň základná znalosť angličtiny. Tá je nutná o.i. aj z dôvodu predpokladaného pobytu študenta v niektorom zo zahraničných inštitútov.
  3. 3. Gramotnosť pri práci s počítačom.


Zadanie diplomových prác

Doleuvedené témy je potrebné brať ako orientačné. V prípade záujmu sa môžu modifikovať podľa želania študenta.

Názov diplomovej témy:
Produkcia izotopov v reakcii 40Ca+175Lu


Pri výskume štruktúry atómových jadier nám cenné informácie poskytuje syntéza a sledovanie rozpadu exotických izotopov ďaleko od oblasti stability. Exotické izotopy poskytujú cenné dáta o viacerých fyzikálnych procesoch. Jednou z oblastí atómových jadier, ktoré patria medzi veľmi málo preskúmané sú veľmi neutrónovo-deficitné izotopy v okolí uránu. Motiváciou pre štúdium týchto jadier je aj zriedkavý rozpad atómových jadier pomocou emisie protónu. Protónová emisia bola prvý krát identifikovaná na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) pred viac ako 30 rokmi. Doposiaľ však bol tento spôsob rozpadu jadier identifikovaný iba pre izotopy prvkov ľahších ako bizmut. Jedným z kandidátov na štúdium emisie protónu je aj izotop 211Pa. Tento izotop však doposiaľ nebol syntetizovaný a preto sme na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) uskutočnili pokus a jeho syntézu. Využili sme na to zrážky projektilu 40Ca s terčom 175Lu.
Analýza by mala dať odpoveď na otázku, či bol tento izotop v reakcii produkovaný, resp. aký bol experimentálny limit pre účinný prierez (t.j. pravdepodobnosť) jeho produkcie. Taktiež bude potrebné vyhodnotiť účinný prierez produkcie ostatných izotopov. Špeciálne zaujímavá je možnosť analýzy rozpadu izotopu 212Pa. Syntéza tohto izotopu bol ohlásený už v roku 1997 v JAERI, Tokai (Japonsko). Realizácia takého merania je mimoriadne náročná a v samotnom experimente boli syntetizované iba tri jadrá. Tieto výsledky neboli nikdy doposiaľ overené a potvrdené nezávislým meraním.
ieľom práce bude vykonať kalibráciu a analýzu získaných dát z merania realizovaného na experimentálnom zariadení SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko). Meranie bolo pokusom o syntézu nového izotopu 211Pa. Motiváciou merania bola možnosť, že by sa izotop 211Pa rozpadal protónovou emisiou. Práca sa preto zameria aj na diskusiu tohto typu rozpadu súčasne s odhadom parciálneho polčasu emisie protónu. Analýza by taktiež mala potvrdiť rozpadové charakteristiky izotopu 212Pa a vyhodnotiť účinné prierezy produktov uvedenej reakcie.


Názov diplomovej témy:
Štúdium izotopov 178,180Tl na separátore SHIP


Jednou z kľúčových otázok súčasnej jadrovej fyziky je opis štiepenia atómových jadier pre veľmi ťažké exotické jadrá. Modely opisujúce štiepenie jadier nedokážu dostatočne presne predpovedať výšku štiepnej bariéry a hmotnostnú distribúciu vytvorených štiepnych fragmentov.
V posledných rokoch sme realizovali viacero meraní na experimentoch SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) a ISOLDE v CERNe (Švajčiarsko) zameraných na štúdium štiepenia ťažkých jadier. Jedným z cieľov bolo identifikovať proces oneskoreného štiepenia po beta premene. Ide o zriedkavý spôsob rozpadu jadier. Pri tomto procese sa po beta premene obsadzuje energeticky vzbudený stav jadra, vyšší ako štiepna bariéra, a jadro sa následne rozštiepi. Vo väčšine prípadov sme realizovali prvú identifikáciu tohto zriedkavého typu rozpadu pre študovaný izotop. Tento spôsob rozpadu jadier umožňuje získať unikátne informácie o štiepení aj pre atómové jadrá, ktoré sa za normálnych okolností neštiepia.
Diplomová práca je zameraná na štúdium možností produkcie izotopov 178Tl a 180Tl, ktoré sa môžu rozpadávať oneskoreným štiepením po beta premene. Zaujímavým výsledkom je overenie, nakoľko budú výsledky z experimentu SHIP v súlade so známymi s výsledkami z experimentu ISOLDE v CERNe. Taktiež sa očakáva vyhodnotenie limitov a možnosti produkcie týchto izotopov v reakcii úplnej fúzie. Výsledky budú porovnané s očakávaniami na základe vybraných teoretických modelov.
Cieľom diplomovej práce je predbežná analýza dát z merania na experimente SHIP v GSI Darmstadt zameraného na štúdium izotopov 178Tl a 180Tl. Dôraz bude kladený na vyhodnotenie produkcie oboch izotopov a potvrdenie rozpadového módu oneskoreného štiepenia po beta premene.


Názov diplomovej témy:
Vyhodnotenie vlastností štiepenia izotopov 246Fm a 247mMd


V posledných rokoch sme na separátore SHIP získali experimentálne dáta pre štiepenie viacerých izotopov z oblasti izotopov z tzv. trans-fermiovej oblasti (izotopy s protónovým číslom vyšším ako 100). Pre mnohé z nich neboli doposiaľ ich vlastnosti štiepenia vyhodnotené. Dôvodom je aj nelineárna závislosť odozvy detekčného systému pre ťažké jadrá a fragmenty štiepenia. Pomocou systematického merania pre izotop 252No sa nám podarilo pre detekčný systém využívaný na experimente SHIP túto nelinearitu vyhodnotiť.
Navrhovaná práca bude viazana na rekonštrukcie energie štiepenia pre izotop 246Fm produkovanom v reakcii 40Ar+208Pb. Alternatívou je štúdium štiepenia dlho-žijúceho izomérneho stavu izotopu 247mMd (produkovanom v reakcii 40Ar+209Bi).
Cieľom diplomovej práce je analýza dát z meraní na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) zameraného na produkciu izotopov 246Fm a 247mMd. Pomocou známej korelácie medzi registrovanou energiou a hĺbkou implantácie bude možné vyhodnotiť celkovú kinetickú energiu fragmentov. Očakávaným výsledkom je okrem porovnania celkovej kinetickej energie taktiež porovnanie energetickej distribúcie fragmentov. Ďalším výsledkom bude taktiež vyhodnotenie vetviaceho pomeru štiepenia a jeho parciálneho polčasu.


Názov diplomovej témy:
Účinné prierezy reakcií s produkciou jadier v okolí Z ~ 100


Pri spektroskopii exotických jadier je významným faktorom počet jadier, ktoré dokážeme vytvoriť. Pravdepodobnosť vytvorenia jadra je charakterizovaná účinným prierezom reakcie. Schopnosť teórie predpovedať dostatočne presne účinný prierez je podmienená existenciou známych experimentálnych dát umožňujúcich nastaviť jednotlivé parametre využívaných pri výpočtoch. Jedným z teoretických kódov umožňujúcich vypočítať účinné prierezy pre produkciu jadier v tzv. reakcii úplnej fúzie je kód HIVAP vyvinutý v GSI Darmstadt.
V priebehu posledných rokov sme na separátore SHIP v GSI Darmstadt (Nemecko) uskutočnili mnohé merania s produkciou jadier v okolí Z ~ 100. Cieľom projektu je vyhodnotiť z predbežnej analýzy experimentálnych dát účinné prierezy v meraniach s produkciou izotopov fermina, nobelia a lawrencia. Získané výsledky, ako aj publikované dáta budú následne porovnané s teoretickými predpoveďami. Tie umožnia odhad možností produkcie nových izotopov v tejto oblasti ako sú napríklad 251Lr, 249No alebo 244Md.


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

Posledná aktualizácia: 4.11.2015

Nepretržite vo výstavbe