Ģ��ֱ��

β^--hajoaminen on radioaktiivisen hajoamisen muoto, jossa ytimessä oleva neutroni hajoaa protoniksi, elektroniksi sekä antineutriinoksi. Hajoamisessa syntyneellä ytimellä, niin kutsutulla tytärytimellä, on yksi protoni enemmän kuin alkuperäisellä emoytimellä. Toisin sanoen beetahajoamisen kautta tuotetaan yhtä järjestyslukua raskaampi alkuaine. Neutronirikkaiden ydinten beetahajoamisilla onkin merkittävä asema raskaiden alkuaineiden tuottamisessa esimerkiksi neutronitähtien törmäyksissä. Hyvin tyypillisesti β^--hajoamisen seurauksena tytärytimeen jää ylimääräistä energiaa, joka purkautuu gammasäteilynä. Mikäli energiaa on riittävästi tarjolla, tytärydin voi myös sylkeä ulos yhden tai useamman neutronin, jolloin syntyy kyseisen alkuaineen keveämpi isotooppi. 

Lama Al Ayoubi tutki väitöstyössään, minkälaista gammasäteilyä seuraa gallium-82- , gallium-83- ja arseeni-86-ytimien beetahajoamisista. Erityisen kiinnostuksen kohteena oli gammasäteily, joka oli peräisin tiloilta, jotka olisivat periaatteessa voineet vapauttaa energiansa myös lähettämällä yhden neutronin ulos. Tällaiset korkean viritysenergian tilat ovat tärkeitä sekä alkuainesynteesin ymmärtämiselle että ydinrakenteen tutkimukselle.

Tutkimus koostui kahdesta tieteellisestä kokeesta. Ensimmäinen koe tehtiin ALTO-kiihdytinlaboratoriossa Orsayssa, Ranskassa, ja siinä tutkittiin gallium-isotooppien beetahajoamisia. Toinen, arseeni-86-isotoopin beetahajoamista käsittelevä tutkimus suoritettiin Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa IGISOL-laitteistolla. Mittausten avulla Lama Al Ayoubi pystyi havaitsemaan yli 80 uutta gammasiirtymää tutkittujen beetahajoamisten tytärytimissä. Germanium-82-ytimessä havaittiin ensimmäistä kertaa gammasäteilyä tiloilta, jotka voivat hajota myös lähettämällä yhden neutronin ulos. Tutkimuksessa havaittiin myös uusia gammasiirtymiä germanium-81- ja seleeni-85-ytimissä, jotka ovat seurausta juuri tällaisesta beetaviivästetystä neutroniemissiosta. Lisäksi määritettiin todennäköisyydet beetaviivästetylle neutroniemissiolle gallium-83- ja arseeni-86-isotooppien tapauksissa sekä beetahajoamisen puoliintumisajat tutkituille ytimille. Mittauksen tuloksia verrattiin ydinteorian ennustamiin arvoihin sekä tilojen rakenteisiin.

Kaksoistutkinnolla vauhtia kansainvälisyyteen

Lama Al Ayoubi teki väitöskirjansa Jyväskylän yliopiston ja ranskalaisen Paris-Saclay-yliopiston kaksoistutkintona eli ns. cotutelle-väitöskirjana. Kaksoistutkintonsa aikana Al Ayoubi työskenteli 18 kuukautta Paris-Saclayn yliopistossa ja loput ajasta Jyväskylän yliopistossa. Tämä mahdollisti osallistumisen väitöskirjassa käsiteltyihin tieteellisiin kokeisiin sekä niihin liittyvän analyysin syvälliseen perehtymiseen. Samalla hän opiskeli molempien yliopistojen vaatimusten mukaisesti kursseja tohtorin tutkintoaan varten.

”Koen olevani onnekas, että sain tehdä tutkintoni cotutelle-ohjelmassa. Sen ansiosta sain työskennellä kahden eri yliopiston ja kulttuurin asiantuntijoiden kanssa, mikä laajensi osaamistani ja antoi laajemman näkökulman. Vaikka kahden yliopiston vaatimusten yhteensovittaminen ja kahdessa eri maassa asumisen logistiikan hoitaminen oli haastavaa, ohjelma auttoi minua kasvamaan ammatillisesti ja henkilökohtaisesti”, Al Ayoubi sanoo.

Lama Al Ayoubi teki maisterin tutkinnon lopputyön GANIL-kiihdytinlaboratoriossa Caenissa, Ranskassa, ja suoritti maisterin tutkinnon Libanonin yliopistossa vuonna 2018. Huhtikuun alusta 2019 alkaen hän on tehnyt väitöskirjaansa Jyväskylän yliopiston ja Paris-Saclayn yliopiston kaksoistutkintona.

M.Sc. Lama Al Ayoubin väitöskirjan ”Nuclear structure at the neutron emission threshold and below explored via beta-decays of 82,83Ga and 86As” tarkastustilaisuus 25.4.2023 klo 12. Vastaväittäjänä toimii professori Maria Jose Garcia Borge (CSIC Madrid, Espanja) ja kustoksena professori Anu Kankainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta väitössalissa FYS1 tai verkkovälitteisesti.

Linkki suoraan lähetykseen (Zoom, suositellaan Zoom-sovellusta tai Google Chrome selainta):