Proponowane tematy prac licencjackich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2016/17

Podobne dokumenty
Proponowane tematy prac licencjackich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2015/16

Zakład Fizyki Jądrowej

Proponowane tematy prac licencjackich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2017/18

Proponowane tematy prac magisterskich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2017/18 (Wydział Fizyki UW)

Temat 1 Badanie fluorescencji rentgenowskiej fragmentu meteorytu pułtuskiego opiekun: dr Chiara Mazzocchi,

Proponowane tematy prac licencjackich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2018/19

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

Autorzy: Zbigniew Kąkol, Piotr Morawski

Zadanie 3. (2 pkt) Uzupełnij zapis, podając liczbę masową i atomową produktu przemiany oraz jego symbol chemiczny. Th... + α

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Wysokostrumieniowa wiązka neutronów do badań biomedycznych i materiałowych. Terapia przeciwnowotworowa BNCT.

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu

Reakcje jądrowe dr inż. Romuald Kędzierski

Fragmentacja pocisków

Promieniowanie jonizujące

Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych

Promieniowanie w naszych domach. I. Skwira-Chalot

Oddziaływanie cząstek z materią

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

Podstawowe własności jąder atomowych

Cząstki elementarne. Składnikami materii są leptony, mezony i bariony. Leptony są niepodzielne. Mezony i bariony składają się z kwarków.

SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r.

Energetyka Jądrowa. Wykład 3 14 marca Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

doświadczenie Rutheforda Jądro atomowe składa się z nuklonów: neutronów (obojętnych elektrycznie) i protonów (posiadających ładunek dodatni +e)

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Zagrożenia naturalnymi źródłami promieniowania jonizującego w przemyśle wydobywczym. Praca zbiorowa pod redakcją Jana Skowronka

1. Wcześniejsze eksperymenty 2. Podstawowe pojęcia 3. Przypomnienie budowy detektora ATLAS 4. Rozpady bozonów W i Z 5. Tło 6. Detekcja sygnału 7.

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

Zgodnie z rozporządzeniem wczesne wykrywanie skażeń promieniotwórczych należy do stacji wczesnego ostrzegania, a pomiary są prowadzone w placówkach.

Katedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 6. Wyznaczanie krzywej aktywacji

Jądra o wysokich energiach wzbudzenia

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

CERAD Centrum Projektowania i Syntezy Radiofarmaceutyków Ukierunkowanych Molekularnie

r. akad. 2012/2013 Wykład IX-X Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich Fizyka jądrowa Zakład Biofizyki 1

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: STC OS-s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

przyziemnych warstwach atmosfery.

Promieniowanie jonizujące

Poziom nieco zaawansowany Wykład 2

Wyk³ady z Fizyki. J¹dra. Zbigniew Osiak

Laboratorium Pomiarów Dozymetrycznych Monitoring ośrodka i rozwój dozymetrii

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Theory Polish (Poland)

Fizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów

CHEMIA LEKCJA 1. Budowa atomu, Izotopy Promieniotwórczość naturalna i sztuczna. Model atomu Bohra

Promieniowanie jonizujące

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego

Reakcje rozpadu jądra atomowego

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Promieniowanie jonizujące

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE w MEDYCYNIE

Elektron i proton jako cząstki przyspieszane

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Rozpady promieniotwórcze

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

Promieniowanie kosmiczne składa się głównie z protonów, z niewielką. domieszką cięższych jąder. Przechodząc przez atmosferę cząstki

W2. Struktura jądra atomowego

Rozpad gamma. Przez konwersję wewnętrzną (emisję wirtualnego kwantu gamma, który przekazuje swą energię elektronom z powłoki atomowej)

γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego

Fizyka jądrowa. Podstawowe pojęcia. Izotopy. budowa jądra atomowego przemiany promieniotwórcze reakcje jądrowe. jądra atomowe (nuklidy) dzielimy na:

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.

Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów

Rozpad alfa. albo od stanów wzbudzonych (np. po rozpadzie beta) są to tzw. długozasięgowe cząstki alfa

CEL 4. Natalia Golnik

I ,11-1, 1, C, , 1, C

Atomowa budowa materii

Jądra o wysokich energiach wzbudzenia

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ. A) równa B) mniejsza C) większa D) nie mniejsza (sumie) od sumy mas protonów i neutronów wchodzących w jego skład.

Fizyka jądrowa. Podstawowe pojęcia

3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona

KARTA KURSU. Radiochemia. Radiochemistry. Kod Punktacja ECTS* 1

Promieniowanie w środowisku człowieka

Koncepcja Sieci Naukowej. Polska Sieć Ochrony Radiologicznej i Bezpieczeństwa Jądrowego KRZYSZTOF KOZAK

Własności jąder w stanie podstawowym

II PRACOWNIA FIZYCZNA część Pracownia Jądrowa. Ćwiczenie nr 6

Fizyka jądrowa cz. 2. Reakcje jądrowe. Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów. Robert Oppenheimer

Porównanie statystyk. ~1/(e x -1) ~e -x ~1/(e x +1) x=( - )/kt. - potencjał chemiczny

Zderzenia ciężkich jonów przy pośrednich i wysokich energiach

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość

Opracowała: mgr Agata Wiśniewska PRZYKŁADOWE SPRAWDZIANY WIADOMOŚCI l UMIEJĘTNOŚCI Współczesny model budowy atomu (wersja A)

Elementy fizyki jądrowej

Promieniowanie jądrowe w środowisku człowieka

Pracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ.

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych

ĆWICZENIE 3. BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β w ABSORBERACH

Reakcje jądrowe. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III

Jak działają detektory. Julia Hoffman

dn dt Promieniotwórczość

Transkrypt:

Proponowane tematy prac licencjackich dla studentów kierunku Energetyka i chemia jądrowa w roku akademickim 2016/17 1. Badanie rozkładów emisji mezonów π+ i π ze zderzeń ciężkich jonów przy energii 1,65 i 1,9 GeV/nukleon W zderzeniach jąder atomowych przy energiach wiązki ok. 1 2 GeV na nukleon strefa zderzenia staje się źródłem m.in. emisji mezonów π. Mezony te mogą być produkowane albo w elementarnych zderzeniach nukleon-nukleon, albo w wyniku rozpadów barionów Δ. Student rozpocznie analizę od symulacji, z pomocą promotora, rozkładów emisji cząstek ze źródła termicznego o zadanych parametrach, następnie detekcji w ograniczonym zakresie kątów i rekonstrukcji pierwotnych parametrów rozkładu. Na tym etapie Student pozna również podstawy szeroko wykorzystywanego środowiska analizy danych ROOT, opartego na C++. Następnie Student, współpracując z promotorem, przeprowadzi identyfikację mezonów π + i π wyemitowanych z jednego z trzech układów zderzających się jąder: Ru+Ru przy energii wiązki 1,65 GeV na nukleon, Al+Al lub Ni+Ni przy energii 1,9 GeV na nukleon. Dysponując zidentyfikowanymi mezonami π + i π, Student wyznaczy rozkład populacji tych cząstek w jednej z dwóch reprezentacji przestrzeni pędowej: pęd poprzeczny-pospieszność lub energia-kąt emisji. Celem analizy będzie rozstrzygnięcie, czy rozkład doświadczalny opisywany jest przez funkcję odpowiadającą jednemu źródłu cząstek, czy przez sumę dwóch lub więcej wkładów. Następnie, poprzez dopasowanie do danych doświadczalnych, wyznaczone zostaną parametry rozkładu. 2. Emisja protonów i deuteronów ze zderzeń jądro-jądro przy energii 1,65 GeV/nukleon W zderzeniach jąder atomowych przy energiach ok. 1-2 GeV na nukleon strefa zderzenia podlega dezintegracji i jest źródłem emisji nukleonów i innych barionów oraz mezonów (π oraz innych, w tym zawierających kwark dziwny). Rozkłady zmiennych kinematycznych protonów, deuteronów i cząstek cięższych nie dają się opisać poprzez modele termiczne, nawet po uwzględnieniu ruchu kolektywnego rozprężania materii po jej

ściśnięciu. Charakterystyczne wydłużenie rozkładów pospieszności sugeruje częściowe przenikanie się materii bez dochodzenia do zderzenia (zjawisko transparencji ), a zarazem częściowe zachowanie przez układ pamięci o stanie przed zderzeniem. Student rozpocznie analizę od symulacji, z pomocą promotora, rozkładów emisji cząstek ze źródła termicznego o zadanych parametrach, następnie detekcji w ograniczonym zakresie kątów i rekonstrukcji pierwotnych parametrów rozkładu. Na tym etapie Student pozna również podstawy szeroko wykorzystywanego środowiska analizy danych ROOT, opartego na C++. Zadaniem Studenta będzie rekonstrukcja rozkładów pędu poprzecznego i pospieszności protonów i deuteronów, emitowanych ze zderzeń Ru+Ru przy energii 1,65 GeV/nukleon i zarejestrowanych przez układ detekcyjny FOPI. Dane zostaną opracowane przy użyciu szeroko wykorzystywanego systemu analizy danych ROOT, opartego na języku C++. 3. Symulacja emisji produktów rozpadu cząstek nietrwałych ze zderzeń jąder atomowych W zderzeniach jąder atomowych przy energiach wiązki powyżej 20 MeV na nukleon obserwowana jest produkcja hadronów. Większość z nich nie jest cząstkami stabilnymi. Ich rozpady przebiegają zgodnie z możliwymi kanałami, a emisja danego produktu rozpadu dokłada się do ogólnej emisji tej cząstki ze strefy zderzenia ciężkich jonów. Student rozpocznie pracę od zapoznania się, ze wsparciem promotora, z rozkładem Boltzmanna emisji cząstek, obserwowanym na płaszczyznach energia kąt polarny oraz pospieszność pęd poprzeczny. Na tym etapie opanuje, ze wsparciem promotora, podstawy szeroko wykorzystywanego środowiska analizy danych ROOT. Głównym zadaniem Studenta będzie wykorzystanie pakietu PLUTO, opartego na środowisku ROOT, do generacji produkcji cząstki zgodnie z zadanym rozkładem kinematycznym, a następnie jej rozpadu w wybranym kanale i emisji produktów tego rozpadu. Przykładowymi badanymi kanałami rozpadu mogą być procesy: Δ Nπ, K + K, realnie obecne w relatywistycznych zderzeniach ciężkich jonów.

4. Naturalne tło promieniowania gamma w obecności reaktora jądrowego Opiekun dr hab. Jan Kurpeta (e-mail: jkurpeta@fuw.edu.pl) W naszym środowisku występują naturalne źródła promieniowania jonizującego. Są to głównie długożyciowe pierwiastki promieniotwórcze, które są składnikami skorupy ziemskiej. Radioaktywne produkty ich rozpadu znajdują się w powietrzu, glebie, materiałach budowlanych i innych składnikach naszego otoczenia. Znajomość naturalnego tła promieniowania gamma jest niezbędna we wszelkich zastosowaniach wymagających pomiarów emisji kwantów gamma. Proponowana praca polega na analizie widm tła promieniowania gamma uzyskanych w pomiarach przeprowadzonych w otoczeniu reaktora jądrowego działającego w Institut Laue-Langevin w Grenoble (Francja). Porównamy widma naturalnego tła promieniowania z tłem promieniowania gamma w obecności reaktora, określimy występujące różnice i ich pochodzenie. Na życzenie, osoba realizująca temat może wykonać własny pomiar naturalnego tła promieniowania gamma. 5. Obliczenia neutronowo-fizyczne dla reaktorów energetycznych Opiekunowie: dr Krzysztof Andrzejewski (NCBJ), mgr Łukasz Koszuk (NCBJ), dr Agnieszka Korgul (korgul@fuw.edu.pl) Zadanie polega na analizie parametrów neutronowo-fizycznych różnych typów paliw stosowanych w reaktorach energetycznych. Obliczenia wykonywane będą za pomocą pakietu kodów SCALE. Analiza prowadzona będzie pod kątem ekonomicznym lub bezpieczeństwa reaktywnościowego. Istnieje możliwość wykonywania tej pracy przez więcej niż jedną osobę. 6. Modelowanie Monte Carlo osłon w pomieszczeniach pomiarowych przy kanale poziomym H-2 reaktora MARIA Opiekunowie: dr Katarzyna Tymińska (NCBJ) oraz dr Agnieszka Korgul (korgul@fuw.edu.pl) W NCBJ realizowany jest projekt Neutrony H2, którego celem jest uzyskanie wiązki neutronów o specyficznych, unikalnych własnościach. Przy wiązce powstanie nowe stanowisko do badań nad terapią borowo neutronową. Obecnie trwają prace związane z przygotowaniem, remontem pomieszczeń jak również instalacją konwertera uranowego. Warunki radiacyjne w pomieszczeniach pomiarowych muszą spełniać normy bezpieczeństwa, co wymaga zastosowania unikalnych rozwiązań. Trwają prace nad nowym materiałem osłonowym i nad projektem osłony zapewniającym dobre parametry pracy wewnątrz i bezpieczeństwo personelu na zewnątrz. Do projektowania osłony na etapie wczesnych koncepcji wykorzystuje się modelowanie Monte Carlo, co umożliwia oszacowanie skuteczności różnych wariantów, przy znacznej

oszczędności czasu i zasobów. W projekcie używany jest kod MCNP, będący najpopularniejszym obecnie narzędziem do modelowania transportu neutronów. Praca obejmuje współudział przy opracowywaniu osłon oraz obliczenia strumienia neutronów i mocy dawki w pomieszczeniu pomiarowym przy użyciu kodu MCNP. 7. Badanie dyspersji atmosferycznej radionuklidów uwolnionych z reaktora MARIA Opiekunowie: mgr Maciej Lipka (NCBJ) oraz dr Agnieszka Korgul (korgul@fuw.edu.pl) Zadanie polega na stworzeniu modelu obliczeniowego (preferowany język MATLAB) dotyczącego dyspersji atmosferycznej radionuklidów uwolnionych z reaktora. W rezultacie należy wyznaczyć dawki pochłonięte przez ludność w otoczeniu reaktora MARII. 8. Badanie jąder Rh z wykorzystaniem separacji w pułapce jonowej Opiekun dr hab. Jan Kurpeta Poznanie struktury jąder atomowych, z których zbudowana jest otaczająca nas materia, wymaga badania nuklidów, które nie występują w naturze. Wytwarza się je w warunkach laboratoryjnych a następnie bada promieniowanie, które emitują ulegając rozpadom promieniotwórczym. Wykonanie proponowanej pracy licencjackiej będzie polegało na analizie danych zawierających informacje o koincydencjach promieniowania gamma i cząstek beta wysyłanych przez radioaktywne izotopy rodu. Dane do analizy pochodzą z unikalnego układu doświadczalnego, który jest połączeniem magnetycznego separatora masowego z pułapką jonową typu Penning'a. 9. Poszukiwanie i analiza efektów siły kulombowskiej w reakcji 1H(d, pp)n przy energii 160 MeV Opiekun: dr Izabela Skwira-Chalot W 2010 roku w KVI w Groningen odbył sie eksperyment, w którym tarcze wodorowa bombardowano deuteronami o energii 160 MeV. W wyniku takiego zderzenia zachodzi reakcja breakupu 1H(d, pp)n. Analiza danych z tego eksperymentu pozwoli na badanie, w szerokim zakresie przestrzeni fazowej, różnych aspektów dynamiki układów kilkunukleonowych, jak oddziaływania 3-nukleonowego czy wpływu oddziaływania kulombowskiego, istotnego w szczególności w obszarze małych katów polarnych. Głównym zadaniem będzie zbadanie efektów siły kulombowskiej przez porównanie eksperymentalnych rozkładów różniczkowego przekroju czynnego z istniejącymi przewidywaniami teoretycznymi uwzględniającymi (lub nie) oddziaływanie kulombowskie.

10. Konstrukcja i optymalizacja układu przepływowego do syntezy radiofarmaceutyków znakowanych radiometalami Opiekunowie: dr Krzysztof Kilian (SLCJ), dr Agnieszka Korgul Rosnące znaczenie w wytwarzaniu radiofarmaceutyków dla medycyny nuklearnej uzyskują techniki produkcji oparte o naświetlanie i wydzielanie izotopów metalicznych z tarcz stałych. Poza nielicznymi i kosztownymi systemami komercyjnymi, pozwalającymi na w pełni zautomatyzowaną obróbkę bez ingerencji operatora, w większości przypadków wymagane jest wykonywanie operacji bezpośrednio na aktywnej próbce. Pomimo stosowania zasad bezpiecznej pracy z materiałami promieniotwórczymi skutkuje to dodatkowym narażeniem operatora. Efektywnym kosztowo wydaje się skorzystanie z osiągnięć technik przepływowych i mikroprzepływowych w automatyzacji operacji chemicznych i budowa dedykowanych układów do wydzielania izotopów i syntezy radiofarmaceutyków znakowanych radiometalami. Praca będzie obejmowała opracowanie projektu oraz wykonanie prototypu układu przepływowego do wydzielania radioizotopów z tarcz stałych 11. Porównanie rozkładów dawek przygotowanych z użyciem dwóch optymalizatorów dla pacjentek z nowotworem piersi Opiekunowie: prof. Paweł Kukołowicz (Centrum Onkologii Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie) oraz dr Agnieszka Korgul 12. Badanie struktury trajektorii cząstki alfa oddziaływującej w rozrzedzonym molekularnym azocie Opiekunowie: dr hab. Zygmunt Szefliński (SLCJ) oraz dr Agnieszka Korgul 13 Badanie rozkładów emisji mezonów π+ i π ze zderzeń ciężkich jonów przy energii 1,9 GeV/nukleon Opiekun: dr Krzysztof Piasecki 14. Detektory samozasilające się w pomiarach reaktorowych Opiekunowie: Rafał Prokopowicz (NCBJ) oraz dr Agnieszka Korgul