Zakład Fizyki Gorącej Materii -...

Pracownicy naukowi:dr hab. Janusz Brzychczykdr hab. Tomasz Kozikprof. dr hab. Zbigniew Majkaprof. dr hab. Roman Płanetadr hab. Zbigniew Sosindr hab. Paweł Staszeldr hab. Andrzej Wieloch

prof. dr hab. Kazimierz Grotowski

Doktoranci:mgr Yasir Alimgr Jinesh Kallunkathariyil mgr Marcin Kamudamgr Tomasz Kawamgr Przemysław Kuligmgr Sebastian Kupnymgr Paweł Laskomgr Antoni Marcinekmgr Rafał Najmanmgr Tomasz Pietrzakmgr Tomasz Twarógmgr Oskar Wyszyński

Zakład Fizyki Gorącej Materii

Poszukiwanie punktu krytycznego materii hadronowej - eksperyment NA61/SHINE przy

SPS w CERN-ie

SHINE -SPS Heavy Ions and Neutrino Experiment

opiekun: prof. dr hab. Roman Płaneta

Wykres fazowy wodyjest dobrze poznany

Własności przejścia fazowego pomiędzy gazem hadronowym a plazmą kwarkowo-gluonową

są słabo znane

przejście fazowe pierwszego rodzaju

Baryochemical potential (MeV)

Tem

per a

ture

(M

eV

)

NA61/SHINE??

punkt krytyczny

XLI Zjazd Fizyków Polskich 3

4

p+p

Be+Be

Ar+Ca

Xe+La

Pb+Pb

p+Pb 13 20 30 40 80 160

2012/14

2014

2015

2011-2012

2009/10/11

energy (A GeV)

13 20 30 40 80 160

Pb+Pb

p+p

C+C

Si+Si

energy (A GeV)

NA61 ion program NA49 (1996-2002)

Wykonane i planowane pomiary

E ρ,δ ≈E ρ,δ=0 +Esymρ δ2 , δ=ρn−ρp

ρn+ρp

Badanie zależności energii symetrii od gęstości ­Eksperyment ASY­EOS w GSI Darmstadt

Równanie stanu materii jądrowej:

Opiekun: dr hab. Janusz Brzychczyk

Przewidywania teoretyczne zależności energiisymetrii od gęstości wykazują duże rozbieżności,które ciągle nie są ograniczone przez danedoświadczalne.

Supernova collapse

p / n ≤ 0.1 – 0.2

c ≤ (2-15)0

Zależność energii symetrii od gęstości jest jednym z kluczowych zagadnień badanachw fizyce jądrowej w ostatnich latach.  Znajomość jej jest niezbędna między innymi do:

●  opisu reakcji jądrowych z udziałem ciężkich jonów●  wyznaczenia granic stabilności jąder atomowych●  modelowania wybuchu sepernowych●  określenia struktury gwiazd neutronowych.

Eksperyment  ASY­EOS

Grupa krakowska:

IF UJ      ­  J. Brzychczyk, S. Kupny, P. Lasko, Z. Sosin, A. WielochIFJ PAN ­  J. Łukasik, A. Budzanowski, B. Czech, P. Pawłowski, I. Skwirczyńska 

Side flow v1

Eliptic flow v2

W maju 2011 roku wykonany został przez międzynarodowy zespół badawczy (ASY­EOS)nowatorski eksperyment w GSI Darmstadt z zastosowaniem wiązek radioaktywnych.Celem eksperymentu jest uzyskanie informacji o energii symetrii dla dużych gęstości materiijądrowej na podstawie pomiaru emisji neutronów, protonów i lekkich fragmentów emitowanychw trakcie wczesnej fazy zderzenia ciężkich jąder atomowych.

Detektor KRATTA

Jednym z istotnych elementów systemu detekcyjnego w eksperymencie ASY­EOS był detektorKRATTA, zaprojektowany i zbudowany przez nasz krakowski zespół. Jest to zespół 35 modułów,którymi są wielowarstwowe teleskopy półprzewodnikowo­scyntylacyjne. Detektor służył dorejestracji lekkich cząstek naładowanych w szerokim zakresie energii, zapewniając identyfikacjęwszystkich izotopów.Uzyskane dane pomiarowe są obecnie przedmiotem analizy. Zapraszamy do udziału w pracy naszego zespołu !

Badanie możliwości syntezy hiperciężkich jąder atomowych o egzotycznych kształtach -

eksperyment BREAKUP

opiekun: prof. dr hab. Roman Płaneta

W połowie ubiegłego wieku Wheeler zasugerował możliwość istnienia jąder atomowych o egzotycznych kształtach. W następnych latach pokazano w ramach obliczeń modelowych, że jądra o kształtach bańki lub toroidu mogą być stabilne, jeśli są one znacznie cięższe od znanych jąder superciężkich.

Pomiary dla reakcji Au + Au przy energii 23 MeV/nukleon zostały wykonane w laboratorium INFN-LNS w Katanii za

pomocą detektora CHIMERA

27.04.14 IWM 2011 16

CHIMERA – CCharged harged HHeavy eavy IIon on MMass and ass and EEnergy nergy RResolving esolving AArrrraayyCHIMERA – CCharged harged HHeavy eavy IIon on MMass and ass and EEnergy nergy RResolving esolving AArrrraayy

Zalety CHIMERY:• 1192 teleskopów Si-CsI• niski próg detekcyjny 1 MeV/A• pokrywa 94% 4• identyfikacja ładunkowa, masowa i

izotopowa

27.04.14 IWM 2011 17

Całkowity ładunek vs całkowity pęd poprzeczny dla reakcji Au + Au przy 23 MeV/nukleon

Eksperymentalne poszukiwanie jąder Superciężkich i hiperciężkich

­ Gdzie znajduje się granica najcięższych pierwiastków?­ Czy istnieje wyspa stabilności jąder superciężkich? 

A. S

ob iczew

ski (1

966) 

W.J

. Św

iąte cki (1

966) 

Opiekun: dr hab. Andrzej Wieloch

Synteza :

Masywnytransfer:(DIC)

Metody wytwarzania superciężkich pierwiastków

Cele badawcze:­ produkcja i rozpad najcięższych pierwiastków­ struktura jąder dla superciężkich izotopów­ własności chemiczne najcięższych pierwiastków (tablica okresowa)­ niezależne potwierdzenie nowo odkrytych pierwiastków 

Nasze badania nad produkcją superciężkich jąder:

● Zderzenia głęboko nieelastyczne  (Texas A&M): Projekt MAESTRO  (1.5 mln PLN) 

      P. Lasko, Z. Majka,       R. Płaneta, J. Sebastian, Z. Sosin, A. Wieloch ● Podejście klasyczne (GANIL):       T. Kozik, P. Lasko, Z. Sosin,       J. Kallunkathariyil, A. Wieloch

htt

p://

twin

.if.u

j.ed

u.p

l

Zebranie i rozważenie argumentów eksperymentalnych i teoretycznych przemawiających za alfową strukturą jader atomowych

Z

Bin

ding

 ene

rgy  

[MeV

]

model

data

E

e l e k t r o d a

v

P A

t

U ( t )

e l e k t r o d a X 6 4

O d t e o r i i d o r e a l i z a c j i …C

QUQi d t

q

i

J e s z c z e b a r d z o d a l e k a d r o g a

Prace związane z budwą opatentowanych w ZFGM integratorów ładunku 

I) Pomiar biosygnałów

II) Budowa układu do obsługi detektora germanowego z bardzo niskim tłem, poszukiwania bezneutrinowego rozpadu beta 

(eksperyment Gerda) 

III)  Budowa układu charakteryzującego się ekstremalnie niskim szumem ­ umożliwia to pomiar bardzo niewielkich sygnałów

(poszukiwanie ciemnej materii)

Detekcja Sygnałów Biologicznych

Poszukiwanie nowych metod wykrywania, rejestracji i badania korelacji sygnałów pochodzących od żywych organizmów

Członkowie Grupy:

ZFGM: dr hab. Z. Sosin, prof. R. Płaneta, mgr P. Lasko (doktorant), C. Makarski (doktorant), Konrad Kopański.

ZDFK: prof. S. Micek, dr M. Misiaszek

ZTG: dr A. Sochocka, mgr T. Kawa (doktorant)

I inni współpracujący (prof. M. Nowak, dr hab. P. Węgrzyn, prof. J. Szwed )

Współpraca z grupami prof. Żmudki i prof. Surdackiego z kliniki Jana Pawła II

Detekcja Sygnałów Biologicznych

Poszukiwanie nowych metod wykrywania, rejestracji i badania korelacji sygnałów pochodzących od żywych organizmów

Członkowie Grupy:

ZFGM: dr hab. Z. Sosin, prof. R. Płaneta, mgr P. Lasko (doktorant), Konrad Kopański.

ZDFK: prof. S. Micek, dr M. Misiaszek

ZTG: dr A. Sochocka, mgr T. Kawa (doktorant)

I inni współpracujący (prof. M. Nowak, dr hab. P. Węgrzyn, prof. J. Szwed )

Współpraca z grupami prof. Żmudki i prof. Surdackiego z kliniki Jana Pawła II

Ad I

- 6 0 0 - 4 0 0 - 2 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0c z a s [ m s ]

1 9 6 0

2 0 0 0

2 0 4 0

ampl

ituda

A 1 1 1 1

1 9 6 0

2 0 0 0

2 0 4 0

1 8 0 0

1 9 0 0

2 0 0 0

2 1 0 0

1 9 6 0

2 0 0 0

2 0 4 0

- 1 2 0 0 - 1 0 0 0 - 8 0 0 - 6 0 0 - 4 0 0 - 2 0 0c z a s [ m s ]

1 9 9 0

2 0 0 0

2 0 1 0

ampl

ituda

A 1 1 1 1

1 9 9 0

2 0 0 0

2 0 1 0

2 0 0 0

1 9 9 0

2 0 0 0

2 0 1 0

S z u m y s e r c aP r z e b i e g i F K G

B e z a b s o r b c j i i p o d o b n e j f a z y , w p r o w a d z o n o t y l k o z a l e ż n o ś c i

k ą t o w e m i k r o f o n ó w i ź r ó d ł a

M i k r o f o n y u s t a w i o n o p o l e w e j s t r o n i e o d m o s t k a

A n g i o g r a f i a t ę t n i c y w i e ń c o w e j l e w e j

W i d o k o d p r z o d u i o d l e w e j s t r o n yA n a l i z a p o d s z u m o w a

- 4 0 4 8 1 2X [ c m ]

- 4

0

4

8

1 2

Y [c

m]

4 M I K R O F O N Y

X Y Z A N G _ P L O I N V 1 5 . G R F