Temat: Badanie ewolucji kształtów produktów rozszczepienia
(Study of the fission fragment shape evolution)

Opiekun: dr Katarzyna Mazurek, tel.: 12 662 82 37
e-mail: Katarzyna.Mazurek@ifj.edu.pl


Opis:

1. Proces rozszczepienia jądra wzbudzonego pozwala na badanie struktury jądra a także na otrzymywanie jąder egzotycznych. Jest to proces dynamiczny, a jego ops moze zostać dokonany poprzez rozwiązywanie wielowymiarowych równań Langevina. Jadro powstające w wyniku reakcji fuzji może posiadać energię wystarczającą do wyparowania cząstek: protonów, neutronów i cząstek alfa a nawet do rozerwania się na dwa wzbudzone fragmenty. Tak wzbudzony fragment może zmieniac swój kształt a przez to swoją energię całkowitą,a to skutkuje zmianą energii dostępnej na wyparowanie cząstek czy też na podział fragmentu. W niektórych eksperymentach obserwowano przypadki powstawania nie dwóch ale trzech fragmentów, co może oznaczać, że po pierwszym rozszczepiniu następuje wtórne rozszczepienie, któregoś z fragmentów. Takie sekwencyjne rozszczepienie nie było do tej pory badane przy pomocy równań Langevina a jedyne próby oszacowania były związane z modelami multifragmentacji.

2. Praca będzie polegała głównie na poznaniu i zastosowaniu istniejacych kodów do liczenia energii całkowitej jądra oraz do rozwiązywania równań Langevina z użyciem metody Monte-Carlo, a następnie sortowania otrzymanych wyników i przedstawiania ich w postaci graficznej. Będą potrzebne drobne modyfikacje tych kodów, gdyż w tej chwili uwzględnione jest tylko wyparowanie cząstek z gorących fragmentów rozszczepienia a nie ma ich ewolucji czasowej. Obliczenia zostaną wykonane dla dwóch- trzech reakcji gdzie rozkład izotopowy jąder obserwowanych w eksperymencie jest dobrze znany.

3. Jedną z podstawowych umiejętności bedzie praca w grupie. Przy okazji eksperymentów wykonywanych w instytucie (np. na nowym cyklotronie) istnieje mozliwość poznania i uczestnictwa w tych doświadczeniach.

Ze strony praktycznej, niezbędne będzie używanie LINUX'a jako systemu operacyjnego, programowanie w C++ a także zaznajomienie się z kodami pisanymi w FORTRAN77-90. Graficzne przedstawienie wyników będzie wymagało poznania programu GNUPLOT bądź innego programu pozwalającego na rysowanie dwuwymiarowych rysunków.

Kolejna umiejętność to pisanie artykułów do czasopism międzynarodowych a także przygotowywanie prezentacji na konferencje, ponieważ nasze wyniki są często prezentowane i publikowane.

4. Praca jest wykonywana w ramach projektu Ministerstwa Nauki i szkolnictwa Wyższego (grant No.~2011/03/B/ST2/01894) a także we współpracy z grupą rosyjską z Omska i grupą francuską z GANIL, Caen.

5. Dynamika rozszczepienia jest jednym z ważniejszych tematów dyskutowanych przy okazji projektowania nowych systemów detekcyjnych czy też planowanie nowych eksperymentów. Jest to proces, który pozwala na tworzenie nowych, egzotycznych jąder ale także może wpływać negatywnie na wyniki doświadczeń, jeśli np warunki akceptacji zdarzeń w detektorach zostaną żle wybrane. Kinematyka fragmentów jądra, które rozszczepia się na dwie części I takiego, które ma rozszczepienie sekwencyjne, będzie zupełnie różna więc kąty w których powinny zostać ustawione detektory bedą inne. Tak więc przy nowych doświadczeniach, pozwalających na tworzenie jąder złożonych o wysokich energiach wzbudzenia jest niezbędna kompleksowa znajomość procesu, przed zaprojektowaniem eksperymentu, co może byc zrobione właśnie poprzez rozwiązywanie równań Langevina.