Wydział Fizyki UW > Badania > Seminaria i konwersatoria > Seminarium Fizyki Jądra Atomowego

Seminarium Fizyki Jądra Atomowego

2006/2007 | 2007/2008 | 2008/2009 | 2009/2010 | 2010/2011 | 2011/2012 | 2012/2013 | 2013/2014 | 2014/2015 | 2015/2016 | 2016/2017 | 2017/2018 | 2018/2019 | 2019/2020 | 2020/2021 | 2021/2022 | 2022/2023 | 2023/2024 | 2024/2025

RSS

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

dr Giulia Colucci (Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów UW)

Barrier distributions studies at HIL: recent results and future plans

Barrier distributions are an excellent tool for revealing detailed structures in the energy dependence of the measured fusion cross-sections at energies close to the Coulomb barrier. The Coupled Channels successfully indicated the couplings of the relative motion to intrinsic degrees of freedom as the main phenomena responsible for the strong enhancement of sub-barrier fusion cross sections as well as the observed structures in the barrier distributions for many systems [1]. However, there are several mechanisms whose influence on the fusion is still not clear, among these is the influence of dissipation: the partial conversion of the projectile-target kinetic energy into their heating. There are two main mechanisms of dissipation: excitation of non-collective levels by nuclear and electromagnetic interactions and projectile-target transfer of light particles. The first phenomenon has been treated by combining the Coupled Channels (CC) method with the Random Matrix Theory (RMT) with promising results [2, 3]. Concerning the transfers, the complicated nature of this many-body phenomenon makes the exact description of it arduous, particularly for heavier systems.
At the Heavy Ion Laboratory (HIL) of the University of Warsaw, an investigation of the influence of dissipation due to weak but numerous non-collective excitations and transfer reactions on quasielastic barrier distribution has been carried out. Details on the recent results and the plans for fusion and transfer cross-section measurements at HIL will be discussed in this seminar.

[1] K. Hagino and N. Takigawa, Prog. Theo. Phys. 128 (2012) 1061
[2] S. Yusa et al., Phys. Rev. C 82 (2010) 024606
[3] E. Piasecki et al., Phys. Rev. C 100 (2019) 014616

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

dr hab. Piotr Gasik (GSI, FAIR i TU Darmstadt)

Towards the CBM Experiment at FAIR

The Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment is under construction at the Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) in Darmstadt, Germany. It aims to explore the phase structure of strong interaction (QCD) matter at large net-baryon densities and moderate temperatures using heavy-ion collisions in the energy range sqrt(s_NN) = 2.9 - 4.9 GeV.

CBM is a fixed-target experiment, equipped with fast and radiation hard detector systems and an advanced triggerless data acquisition scheme. The CBM will collect data at interaction rates of up to 10 MHz by performing online reconstruction and event selection, thus allowing measurements of rare probes not accessible so far with such precision in this energy range. Among them: multi-strange hadron production and their flow, event-by-event fluctuations and correlations, di-leptons, as well as double-strange hypernuclei.

This contribution will overview the CBM physics goals and detector technologies developed for the experiment. The status of preparations towards CBM commissioning in 2028, including performance evaluation of the CBM components at FAIR Phase-0 experiments, will be presented.

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

dr Andrej Spaček (IFD UW)

Decay spectroscopy of neutron-deficient isotopes 179Hg and 177Au

The α decay is a powerful tool to study exotic nuclei, including far from the β stability line. Moreover, the α-decay fine structure allows the study of low-lying excited states in these nuclei that are difficult to populate due to low reaction cross-section. This thesis presents the results of α-decay study of two neutron-deficient nuclei 179Hg and 177Au. Data were acquired during two experiments performed at the Accelerator Laboratory of the University of Jyväskylä, Finland. Both experiments comprised of Jurogam 2 array, the RITU separator and GREAT spectrometer. The fine-structure in the α decay of 179Hg was observed for the first time. The M1 multipolarity was assigned to the 131.3 keV transition based on the experimentally deduced conversion coefficient. Additionally, the fine structure of the 177Au was identified. Three new transitions with energies of 156.1 keV, 215.1 keV and 134.5 keV were assigned to the 173Ir. Finally, the analysis of the other prompt and delayed α-γ coincidences was performed.

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

dr inż. Michał Ciemała (IFJ PAN, Kraków)

PARIS@VAMOS – wgląd w proces rozszczepienia z użyciem pomiaru promieniowania gamma

Rozszczepienie odpowiada jednemu z najbardziej dramatycznych przykładów rozpadu jądrowego, w którym jądro dzieli się na dwa fragmenty o mniej więcej jednakowych rozmiarach. Proces ten odgrywa kluczową rolę w astrofizyce oraz wielu aplikacjach takich jak produkcja energii, transmutacja odpadów radioaktywnych i medycyna. Szczególnie istotne zarówno dla wiedzy podstawowej, jak i zastosowań, są właściwości powstających w procesie rozszczepienia fragmentów oraz ich natychmiastowy rozpad poprzez emisję neutronów i promieniowania gamma.

W prezentacji przedstawię niedawno przeprowadzony eksperyment, którego celem było zbadanie procesu rozszczepienia typowego aktynowca 247Cm powstałego w reakcji fuzji o odwrotnej kinematyce. Eksperyment ten wykonany został podczas kampanii układu PARIS w ośrodku GANIL we Francji z użyciem wiązki 238U o energii 5.88 MeV/u na tarczy 9Be o grubości 500 µm/cm2, która prowadziła do jądra złożonego 247Cm* o energii wzbudzenia ~43 MeV. Połączenie nowej generacji spektrometru gamma PARIS wraz ze spektrometrem ciężkich jonów VAMOS++, użyte w naszym eksperymencie po raz pierwszy, dostarczyło bogaty zestaw danych pomiarowych. Z bardzo dobrą precyzją zmierzono własności jednego z fragmentów rozszczepienia takich jak: masa A, ładunek Z i energia kinetyczna Ekin, oraz przybliżone odpowiednie właściwości partnera fragmentu. Ponadto zebraliśmy dane wysokiej precyzji dotyczące natychmiastowego (prompt) promieniowania gamma do energii ~20 MeV oraz informacje na temat ochładzania fragmentów rozszczepienia poprzez ewaporację neutronów. W wystąpieniu zaprezentowane będą bardzo obiecujące wyniki, które wyłaniają się w trakcie prowadzonej analizy danych.

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

prof. dr hab. Zbigniew Konrad Czerski (Uniwersytet Szczeciński)

Reakcje deuteron-deuteron przy ekstremalnie niskich energiach – zimna fuzja w eksperymentach akceleratorowych

Kontrowersyjna historia zimnej fuzji jądrowej liczy już ponad 35 lat. Jednak dopiero w ostatnim czasie publiczne organizacje badawcze Unii Europejskiej, Stanów Zjednoczonych i Japonii zdecydowały się na finansowanie dużych programów badawczych w tej dziedzinie. Głównym ich celem jest wyjaśnienie czy nadwyżki energetyczne mierzone w różnych systemach wodorowo-metalowych mogą być pochodzenia jądrowego. W tym kontekście eksperymenty akceleratorowe badające fuzję deuteronów przy najniższych możliwie energiach prowadzone w Centrum Fizyki Eksperymentalnej "eLBRUS" Uniwersytetu Szczecińskiego mogą przynieść rozwiązanie tej zagadki. Ostatnie badania przeprowadzone przy energiach deuteronów poniżej 10 keV pozwoliły na obserwację nowego kanału reakcji deuteron-deuteron [1,2] prowadzącego do wewnętrznego tworzenia par e+e-, potwierdzając wcześniejsze przewidywania teoretyczne o istnieniu rezonansu progowego w jądrze złożonym 4He [3]. Zgodnie z obliczeniami rezonans ten oraz efekt ekranowania elektronowego może prowadzić do mierzalnych przekrojów czynnych w temperaturach pokojowych, co zostało także ostatnio zademonstrowane.

K. Czerski et al., Phys. Rev. C 109 (2024) L021601
G. Das Haridas et al., Measurements 228 (2024) 114392
K. Czerski, Phys. Rev. C 106 (2022) L011601

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

mgr Aleksander Augustyn (Szkoła Doktorska NCBJ, Świerk)

Multidimensional random walk for calculating the fusion/fission probabilities of superheavy elements

One of the important, ongoing goals in nuclear physics is the creation of superheavy elements with Z=119 and Z=120. The experiments which try to achieve this objective are very timeconsuming, because of the low production cross sections. Theoretical calculations may give valuable insight into choosing the most effective reactions and bombarding energies for experimentalists.

In this talk, a new method [1] for predicting the probability of fusion of superheavy elements will be presented. The approach uses an unconstrained, biased random walk algorithm, in which the shape evolution is governed by the density of states above the multidimensional potential energy surface (PES). The PESs were calculated within the latest version of the Warsaw macroscopic-microscopic model [2], with rotational energy included.

Three cold fusion reactions will be examined in detail: 48Ca+208Pb, 50Ti+208Pb and 54Cr+208Pb.
The calculated probabilities of fusion for these reactions will be shown. The influence of angular momentum and excitation energy on ratios of symmetric and asymmetric divisions will be demonstrated.

Future improvements and possible applications of the method in modelling the fission of superheavy elements will also be discussed.

[1] T. Cap, A. Augustyn, M. Kowal, K. Siwek-Wilczyńska, “Dipole-Driven Multidimensional Fusion: An Insightful Approach to the Formation of Superheavy Nuclei”, submitted to Phys. Rev. C
[2] P. Jachimowicz, M. Kowal, and J. Skalski, At. Data. Nucl. Data. Tables. 138, 101393 (2021).

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

Prof. UAM dr hab. Krzysztof Cichy (Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza, Poznań)

Three-dimensional structure of the nucleon from lattice QCD

Last years have brought a breakthrough in the lattice QCD calculations of x-dependent partonic distributions, such as generalized parton distributions (GPDs). GPDs are key distributions to describe the three-dimensional structure of the nucleon and they are a subject of intense and increasing theoretical, phenomenological and experimental interest in the last years. In this talk, I will first discuss the generalities of the lattice approach and then review the progress in numerical investigations of all leading-twist as well as some examples of twist-3 GPDs.

Zapraszamy na spotkanie o godzinie 10:15

Prof. Dr. Peter G. Thirolf (Ludwig-Maximilians-Universität München, 85748 Garching, Germany)

The Thorium Isomer 229mTh: From the Atomic to the Nuclear Clock

Today’s most precise timekeeping is based on optical atomic clocks. However, those could potentially be outperformed by a nuclear clock, based on a nuclear transition instead of an atomic shell transition. Such a nuclear clock promises intriguing applications in applied as well as fundamental physics, ranging from geodesy and seismology to the investigation of possible time variations of fundamental constants and the search for Dark Matter [1,2].
Only one nuclear state is known so far that could drive a nuclear clock: the ‘Thorium Isomer 229mTh’, i.e. the isomeric first excited state of 229Th, representing the lowest nuclear excitation so far reported in the whole landscape of nuclear isotopes. Since its first direct detection in 2016 [3], considerable progress could be achieved in characterizing the properties and decay parameters of this elusive nuclear excitation: the half-life of the neutral isomer was determined [4], the hyperfine structure was measured via collinear laser spectroscopy, providing information on nuclear moments and the nuclear charge radius [5] and also the excitation energy of the isomer could be directly determined 8.28(17) eV [6].
In a recent experiment at CERN’s ISOLDE facility, the long-sought radiative decay of the Thorium isomer could be observed for the first time via implantation of (β decaying) 229Ac into a VUV transparent crystal and subsequent fluorescence detection in a VUV spectrometer. Thus, the excitation energy of 229mTh could be determined with much improved precision to 8.338(24) eV, corresponding to a wavelength of 148.71(42) nm [7]. This recent breakthrough opened the door towards a laser-driven control of the isomeric transition. A most recent achievement in this direction will be briefly introduced. Thus the realization of an ultra-precise nuclear frequency standard and quantum sensor comes even closer into reach. The talk will review recently completed, ongoing and planned activities towards this goal.

[1] E. Peik et al., Quantum Sci. Technol. 6, 034002 (2021).
[2] P.G. Thirolf, B. Seiferle, L. v.d. Wense, Annalen der Physik 531, 1800391 (2019).
[3] L. v.d. Wense et al., Nature 533, 47-51 (2016).
[4] B. Seiferle, L. v.d. Wense, P.G. Thirolf, Phys. Rev. Lett. 118, 042501 (2017).
[5] J. Thielking et al., Nature 556, 321 (2018).
[6] B. Seiferle et al., Nature 573, 243 (2019).
[7] S. Kraemer et al., Nature 617, 706 (2023).

Seminarium odbędzie się zdalnie na zoom-ie. Link jest dostępny od 10.00:
https://uw-edu-pl.zoom.us/j/93219123946?pwd=T21tTVA1ejhxK3JuMzBDbEFNZGpCZz09
Identyfikator spotkania: 932 1912 3946

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

dr hab. Marcin Palacz (ŚLCJ-UW)

EAGLE – spektroskopia gamma na wiązkach warszawskiego cyklotronu, w Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów UW

W Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów UW funkcjonuje zestaw spektrometrów promieniowania gamma o nazwie EAGLE. W roku 2023 układ ten został uzupełniony detektorami neutronów NEDA, a następnie detektorem cząstek naładowanych DIAMANT. Powstało unikalne narzędzie do badania struktury egzotycznych jąder atomowych metodami spektroskopii gamma, ze szczególnym uwzględnieniem jąder bogatych w protony.

Omówione zostaną eksperymenty na wiązkach przyspieszanych przez warszawski cyklotron, przeprowadzone ostatnio z użyciem układu EAGLE, a także plany na przyszłość.

Zapraszamy do sali 1.01, ul. Pasteura 5 o godzinie 10:15

prof. dr hab. Sławomir Wycech (NCBJ-Świerk)

Skóra i kości (neutronowe)

Eksperymenty badające emisję mezonów π powstałych w wyniku absorpcji antyprotonów przez jądra atomowe prowadzono w ubiegłym wieku. Celem było badanie tzw. skóry neutronowej czyli „miękkiej” struktury na powierzchni jąder atomowych. Zaletą eksperymentów było bogactwo danych, ale szczegółowa analiza stała się możliwa dopiero dziś dzięki lepszej wiedzy o oddziaływaniu mezonów i antyprotonów. Okazuje się, że wyniki są czułe na struktury „twarde” czyli silne korelacje neutron-neutron na odległościach mniejszych niż 1 fm. Te ostatnie widzi się w reakcjach inicjowanych przez elektrony o wysokich energiach.
Eksperyment PUMA: CERN – ELENA + IZOLDA – 2024 ma szanse badania obu struktur w zwykłych jak też i niestabilnych jądrach o znacznym nadmiarze neutronów.

Stron 1 z 3