Ä¢¹½Ö±²¥

Varaussäteen mittaamisella voidaan saada tietoa ytimien koosta ja muodosta, jotka auttavat ymmärtämään taustalla olevien ydinhiukkasten eli nukleonien keskinäisestä vuorovaikutuksesta ja ydinrakenteen muutoksista, kun ytimiin lisätään tai niistä poistetaan neutroneita.

Radioaktiivisia palladiumisotooppeja ei oltu tutkittu aikaisemmin laserspektroskopialla johtuen useista menetelmään liittyvistä rajoituksista. Nämä rajoitukset on nyt pystytty ylittämään viimeaikaisilla laserspektroskopialaitteiston parannuksilla, jotka ovat auttaneet tutkijoita aloittamaan uuden tutkimusohjelman palladiumin ja muiden samankaltaisten alkuaineiden, kuten hopean ja teknetiumin, ytimien mittaamiseksi. Neljän radioaktiivisen ja massaluvultaan parillisen palladiumytimen 112Pd-118Pd sekä kaikkien vakaiden palladiumytimen varaussäteet mitattiin tässä tutkimuksessa.

Tutkimus suoritettiin kansainvälisessä yhteistyössä englantilaisten Manchesterin ja Liverpoolin yliopistojen sekä ranskalaisen GANIL-tutkimuslaitoksen kanssa Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen tutkijoiden johtamana.

Laserspektroskopia ei mittaa ytimien ominaisuuksia suoraan, vaan havaitsee ytimen ympärillä kiertävissä elektroneissa ytimestä johtuvia hyvin pieniä muutoksia. Tämä vaatii erittäin tarkkoja ja vakaita lasereita, joihin liittyvä tekninen kehitystyö oli osa Sarina Geldhofin väitöskirjatutkimusta.

Mitattuja varaussäteitä on verrattu tällä hetkellä johtaviin ytimiä mallintaviin teorioihin. Teoreettisista malleista johdettujen varaussäteiden vastaavuus mitattuihin arvoihin on tärkeä malleja mittaava testi, koska niiden mallintaminen vaatii ytimen koon oikeaa ennustamisen lisäksi myös muiden ytimen ominaisuuksien kuten ytimen muodon oikeaa mallintamista. Mitattuja arvoja on verrattu sekä nykyisiin teoreettisiin laskelmiin sekä uusiin FT Markus Kortelaisen tekemiin laskelmiin. Näillä on päästy askeleen lähemmäksi laajasti eri ytimiin sovellettavaa ydinteoriaa, joka pystyisi ennustamaan oikein ydinten ominaisuudet ja jota voitasiin käyttää vielä havaitsemattomien ytimien ominaisuuksien ennustamiseen.

Tutkimus on julkaistu Jvyäskylän yliopiston väitöstutkimusten JYU Dissertations sarjassa, numero 216, 2020, Jyväskylä. ISBN 978-951-39-8156-3 (PDF), URN:ISBN:978-951-39-8156-3, ISSN 2489-9003
Linkki julkaisuun: 

M.Sc. Sarina Geldhofin fysiikan väitöskirjan "Developments for high-resolution laser spectroscopy and application to palladium isotopes" tarkastustilaisuus on perjantaina 15.5. 2020 Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella alkaen kello 12. Vastaväittäjänä on professori Kieran Flanagan Manchesterin yliopistosta ja kustoksena professori Iain D. Moore Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti. Linkki Zoom-webinaariin (suositellaan Zoom-sovellusta tai Google Chrome selainta): 

³¢¾±²õä³Ù¾±±ð³Ù´ÇÂá²¹:
Sarina Geldhof, sarina.m.geldhof@jyu.fi

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, +358 50 581 8351
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
/science/fi
jyscience jyuscience jyscience