Sympozjum SHE 2017 Challenges in the studies of super-heavy nuclei and atoms

Podobne dokumenty
Co to są jądra superciężkie?

dra superci kie 1. Co to s dra superci kie? 2. Metody syntezy j der superci kich 3. Odkryte j dra superci

Fragmentacja pocisków

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r.

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

O egzotycznych nuklidach i ich promieniotwórczości

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

Rozpady promieniotwórcze

Jądra o wysokich energiach wzbudzenia

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

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

Wiązki Radioaktywne. wytwarzanie nuklidów dalekich od stabilności. Jan Kurcewicz CERN, PH-SME. 5 września 2013 transparencje: Marek Pfützner

Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013

Neutronowe przekroje czynne dla reaktorów IV generacji badania przy urządzeniu n_tof w CERN

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

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

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

Podstawowe własności jąder atomowych

Jądra o wysokich energiach wzbudzenia

Jądra dalekie od stabilności

Zderzenia ciężkich jonów przy pośrednich i wysokich energiach

A - liczba nukleonów w jądrze (protonów i neutronów razem) Z liczba protonów A-Z liczba neutronów

Reakcje rozpadu jądra atomowego

BUDOWA I EWOLUCJA GWIAZD. Jadwiga Daszyńska-Daszkiewicz

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Fizyka promieniowania jonizującego. Zygmunt Szefliński

Promieniowanie jonizujące

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW

BUDOWA ATOMU. Pierwiastki chemiczne

Rozpady promieniotwórcze

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 8 Rozszczepienie jąder i fizyka neutronów

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

Granice świata nuklidów

Własności jąder w stanie podstawowym

Chiralność w fizyce jądrowej. na przykładzie Cs

Promieniowanie jądrowe w środowisku człowieka

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β.

OCHRONA RADIOLOGICZNA PACJENTA. Promieniotwórczość

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

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

Energetyka jądrowa. Energetyka jądrowa

Jądra dalekie od stabilności

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 40 FIZYKA JĄDROWA

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

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

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

W2. Struktura jądra atomowego

Oddziaływanie cząstek z materią

Rozdział 8. Przykłady eksperymentów

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Pierwsza eksperymentalna obserwacja procesu wzbudzenia jądra atomowego poprzez wychwyt elektronu do powłoki elektronowej atomu.

Reakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie

Dwie lub więcej cząstek poza zamkniętą powłoką

Podstawy Fizyki Jądrowej

Elektron i proton jako cząstki przyspieszane

Właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków powtarzają się w pewnym cyklu (zebrane w grupy 2, 8, 8, 18, 18, 32 pierwiastków).

Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów

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

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu

13. Izotopy. Atomy tego samego pierwiastka chemicznego mogą występować w postaci izotopów, to jest atomów o rożnych liczbach masowych, co w

kwantowanie: Wskazówka do wyprowadzenia (plus p. Gaussa) ds ds Wykład VII: Schrodinger Klein Gordon, J. Gluza

Seminarium. -rozpad α -oddziaływanie promienowania z materią -liczniki scyntylacyjne. Konrad Tudyka

BUDOWA ATOMU. Pierwiastki chemiczne

Obserwable polaryzacyjne w zderzeniach deuteronu z protonem

Odkrycie jądra atomowego - doświadczenie Rutherforda 1909 r.

Jądra o dużych deformacjach. Jądra o wysokich spinach.

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

Pψ ψ ψ. r p r p. r r, θ π θ, ϕ π + ϕ. , 1 l m

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

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

Elementy Fizyki Jądrowej. Wykład 3 Promieniotwórczość naturalna

Chemia. Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

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

Zjawisko Dopplera w fizyce jądrowej. 3.1 Wstęp. (opracowany na podstawie podręcznika Mayera-Kuckuka [8])

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Spektroskopia jader neutrononadmiarowych od kuchni. Krzysztof Miernik

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Budowa atomu, układ okresowy i promieniotwórczość

Rola superkomputerów i modelowania numerycznego we współczesnej fzyce. Gabriel Wlazłowski

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

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

E 2 E = 2. Zjawisko Mössbauera. Spoczywające jądro doznaje przejścia e-m z emisją fotonu γ. Zastosujmy zasadę zachowania energii i pędu:

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III

Budowa atomu. Izotopy

Reakcje rozszczepienia jądra i ich wykorzystanie

Spis treści. Trwałość jądra atomowego. Okres połowicznego rozpadu

Chemia. Wykłady z podstaw chemii. Dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda

The Fifth International Conference on Exotic Nuclei and Atomic Masses ENAM 08. Ryn /zamek/ J.ś., ENAM'08, W-wa 8.10.

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ

Promieniowanie jonizujące

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

Zakład Spektroskopii Jądrowej IFD UW

1669 r Odkrycie fosforu przez Henninga Branda. Chemia. dr hab. Joanna Łojewska Zakład Chemii Nieorganicznej

Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski

Wykłady z podstaw chemii

1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0, m b) 10-8 mm c) m d) km e) m f)

3. Jaka jest masa atomowa pierwiastka E w następujących związkach? Który to pierwiastek? EO o masie cząsteczkowej 28 [u]

Transkrypt:

Sympozjum SHE 2017 Challenges in the studies of super-heavy nuclei and atoms Kazimierz Dolny 10-14.09.2017

Organizacja UMCS, NCBJ, UW i ZIBJ-Dubna ZIBJ sponsorowało około 70 uczestników Statystyka - uczestników 120 referatów 88 (35 - sesje plenarne 53 - sesje równoległe) Referaty polskich uczestników sesje plenarne - 6 sesje równoległe - 7 chairmani - 4 sesje plenarne

Tematyka: Podsumowanie osiągnięć ostatnich lat w produkcji, badaniach własności spektroskopowych, chemicznych i atomowych pierwiastków super-ciężkich. Urządzenia badawcze i plany budowy nowych dedykowanych akceleratorów i bardziej wydajnych układów detekcyjnych. Teoretyczne metody opisu własności SHE.. Próby odpowiedzi na pytania: Jakie są najbardziej efektywne metody wytworzenia nowych nieznanych pierwiastków i nowych cięższych izotopów znanych pierwiastków? Gdzie są granice wyspy stabilności i tablicy nuklidów? Jakie są własności jąder i atomów super-ciężkich?

Proton number 2017 X+ 208 Pb, 209 Bi Fl Nh Og Ts Lv Mc 48 Ca+X Mt 277 rozpad spontaniczne rozszczepienie neutron number 175 180

A.V. Yeremin

Maksymalne eksperymentalne wartości przekrojów czynnych na produkcję SHE RIKEN Wniosek: ograniczenia eksperymentalne > 100 fb zwiększyć intensywność wiązki!

Czasy życia Y. Ts. Oganessian Wniosek: T 1/2 rośnie ze wzrostem liczby neutronów. T 1/2 maleje ze wzrostem liczby protonów

Badania własności chemicznych A.V. Yakushev

Teoria - W. Nazarewicz, P. Schwerdtfeger Uwzględnienie efektów relatywistycznych - ich wpływ na położenie orbit elektronowych i własności chemiczne SHE. W 2013 (grupa NZ) uwzględniając efekty relatywistyczne obliczono prawidłową temperaturę topnienia Hg. Czy Og jest gazem szlachetnym? T Top 150 0 C C e - electron localization function ½ - jednorodny gaz Fermiego

Efekty relatywistyczne rosną jak Z 2 linie ciągłe rel. linie przerywane nonrel. A.V. Yakushev

Badania własności chemicznych atomów SHE (możliwe dzięki podwójnej separacji fizyka i chemia) Dubna, GSI, RIKEN Cn 112 metale Nh 113 lotne? Fl 114 P. Schwerdtfeger Sg Z=106 A.V. Yakushev

Badania własności jądrowych i atomowych M. Laatiaoui 48 Ca + 208 Pb

Pomiary mas on line GSI Spektroskopia SHE GSI, Dubna, Riken {koincydencje - (EC), ER- (EC) } Plany na przyszłość: Metody wytworzenia nowych nieznanych pierwiastków i nowych cięższych izotopów znanych pierwiastków superciężkich. Badania własności spektroskopowych. Badania własności atomowych Nowe urządzenia badawcze.

Jak produkować pierwiastki o Z > 118? Problemy eksperymentalne: Wiązka 48 Ca wymaga targetu o Z > 98. Możliwości: Z=99 252 Es, 254 Es T 1/2 = 472 d, 275.7 d Z=100 257 Fm T 1/2 = 100.5 d Alternatywy: cięższe pociski dużo mniejsze przekroje czynne Ekperymenty 2007/2008 64 Ni+ 238 U 302 120* 58 Fe+ 244 Pu GSI Dubna Ograniczenia przekrojów czynnych < 0.1 pb < 0.4 pb Eksperymenty 2010/2014 50 Ti + 249 Bk 299 119* 50 Ti + 249 Cf 299 120* 54 Cr + 248 Cm 299 120* Nowy mechanizm reakcji lub intensywniejsze wiązki?

W. Nazarewicz

3D TDHFB

Równania Langevin + statystyczny rozpad Reakcje wielonukleonowego transferu nie prowadzą do produkcji SHE. A.V. Karpov

Reakcja fuzja-wyparowanie. Zderzenie jądrojądro, które może doprowadzić do syntezy SHE. survive evaporation residue fusion CN capture CN fission fast fission FBD σ(synthesis) π 2 l σ l (cap)p l (fusion)pxn l 0 (survive) T. Cap, K. Siwek-Wilczyńska, J. Wilczyński, Phys. Rev. C83, 054602 (2011) K. Siwek-Wilczyńska,T.Cap, et al.. Phys. Rev. C86 014611 (2012)

σ(synthesis) cap cap π ( E) ( E) R lmax 2 2 l 0 W. Świątecki, K. Siwek-Wilczyńska, J. Wilczyński Phys. Rev. C 71 (2005) 014602, Acta Phys. Pol. B34(2003) 2049 Systematyka 3 parametrów B 0, w, R uzyskana poprzez dopasowanie formuły do 48 eksperymentalnie wyznaczonych około barierowych krzywych wzbudzenia na reakcje fuzji w zakresie 40 < Z CN < 98 (K. Siwek-Wilczyńska, J. Wilczyński Phys. Rev. C 69 (2004) 024611) 2 l 0 X (2l E B0 gdzie : X, 2w (2l 1)P(fusion)P(survive) l max obliczone z wartości przekroju czynnego na wychwyt (capture). pół-empiryczna formula 1) T (1 erf l l erf X X ) 2 l ( l max 1) 2 exp( X 2 ) E w 2 Gaussowska funkcja błędu Formuła wyprowadzona przy założeniu: Gaussowskiego kształtu rozkładu barier na reakcje fuzji Klasycznej formuły σ fus (E,B)=πR 2 (1-B/E)

P l (fusion) J. Błocki, W. J. Świątecki, Nuclear Deformation Energies, Report LBL 12811 (1982) R 2 d 2 d 1 R 1 CN r Równanie dyfuzji Smoluchowskiego dla potencjału parabolitycznego λ= (d 1 + d 2 )/(R 1 + R 2 ) - parametr charakteryzujący szyjkę ρ = r/(r 1 + R 2 ) odległość środków kul Δ = (R 1 - R 2 )/(R 1 + R 2 ) parametr asymetrii P l (fusion) = ½(1-erf H l /T) H l - bariera dla fuzji T - temperatura układu

P l (survive) model statystyczny Dane wejściowe - dla wszystkich jąder w kaskadzie deekscytacji masy w stanie podstawowym, bariery na rozszczepienie, poprawki powłokowe oraz deformacje jąder (w stanie podstawowym i siodle). W naszych obliczeniach używaliśmy danych wyznaczonych z użyciem warszawskiego modelu mikro-makro z uwzględniem kształtów nieosiowych. M. Kowal, P. Jachimowicz, A. Sobiczewski, Phys. Rev. C82 (2010) 014303 M. Kowal, P. Jachimowicz, J. Skalski, arxiv:1203.5013 σ(synthesis) P. Jachimowicz, M. Kowal, J. Skalski (to be published) lmax 2 π (2l l l l 0 s inj 1)P (fusion)p (survive) R 2 d 2 d 1 r R 1

Systematyka parametru s inj uzyskana z dopasowania do eksperymentalnych wartości przekrojów czynnych dla reakcji 48 Ca + X (fuzja-wyparowanie xn) K. Siwek-Wilczyńska et al. Phys. Rev. C86 (2012) 014611

Systematyka s inj użyta do przewidywań przekrojów czynnych dla Z = 119 and 120 Największe przekroje czynne uzyskano: 119 50 Ti + 249 Bk (~30 fb) 48 Ca + 254 Es (~20 fb) 51 V + 248 Cm (~10 fb) 120 50 Ti + 249 Cf (~7 fb) 54 Cr + 248 Cm (~1 fb)

Nowe izotopy znanych pierwiastków produkowane w procesach xn fuzja-wyparowanie full circles Dubna open circles - GSI 294 Lv (~250 fb) K. Siwek-Wilczyńska et al. Phys. Rev. C86 (2012) 014611 295 Ts (~100 fb) 292 Ts (~200 fb)

Eksperyment z silnie radioaktywnym targetem - cztery izotopy kalifornium. Wytworzenie nowych izotopów Og i Lv w reakcjach gorącej fuzji (xn) f i isotopic content * T 1/2 "weighted" cross section ( A Og) 252 i 249 f i σ i (A) 249 Cf 250 Cf 251 Cf 252 Cf 50.29% 12.79 % 36.12 % 0.02 % 351 y 13.1 y 898 y 2.64 y * Jan. 2015, K. Rykaczewski, private communication

Produkcja nowych izotopów znanych SHE w procesach fuzja-wyparowanie z emisją cząstek naładowanych pxn and xn: 48 Ca + X ZA CN* Z-1 (A-1)-x ER + p +xn 48 Ca + X ZA CN* Z-2 (A-4)-x ER + +xn Y. Ts. Oganessian H. Hofmann G. Adamian K. Siwek-Wilczyńska V p = 0.106 (Z CN 1) - 0.9 (MeV) V = 2.88 (Z CN -2)/[1.47(A CN -4) 1/3 + 4.642] (MeV) W. Parker et al. PRC 44 (1991) 774 z systematycznych badań widm protonów i alf w procesach fuzja-wyparowanie w bardzo ciężkich układach.

Przewidywania dla reakcji pxn - Z = 113-116 Solid lines Vc = 0.106 (Z CN 1) - 0.9 (MeV) W. Parker et al.. PRC 44 (1991) 774 Dash lines Vc + 4.0 MeV (~15 MeV)

Nowe izotopy znanych pierwiastków od Cn do Lv produkowane w procesie xn Solid line Vc = 2.88(Z CN -2)/[1.47(A CN -4) 1/3 +4.642] Lv * Fl * + Dash line V c + 4.0 MeV New: 286 Cn (15 fb) 287 Cn (60 fb) 290 Fl (45 fb) 291 Fl (215 fb) 291 Mc (13 fb) 292 Mc (170 fb) 294 Lv (6.5 fb)

proton Og Ts Lv Mc Fl Nh xn cross section > 100 fb Mt 277 xn cross section > 10 fb pxn cross section > 1 fb neutron xn 168 170 172 174 176 178 180

Hideto En yo RIKEN

M. Lewitowicz

Hideto En yo

Element 117Ts tenessine