Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Nuclear shapes and resonances

Alternativ tittel: Deformasjoner og resonanser i atomkjernen

Tildelt: kr 11,8 mill.

Atomkjernen er et kvantesystem av mange protoner og nøytroner som er bundet sammen av den sterke kjernekraften. Mange egenskaper til atomkjerner kan forstås ved å beskrive dem som elektrisk ladede væskedråper av nukleært materiale. Andre egenskaper tyder på at kjerner har en mikroskopisk struktur der protonene og nøytronene okkuperer skall som kjennetegnes ved spesifikke kvantetall. Både væskedråpegenskaper og skallstrukturen bestemmer formen: atomkjerner med lukkede proton- og nøytronskall er generelt sfæriske, mens kjerner med åpne, delvis fylte skall har en tendens til å deformeres med ellipsoide former. For noen kjerner er det funnet at forskjellige former konkurrerer og sameksisterer. Hvis en atomkjerne eksiteres ved å overføre energi i en reaksjon er responsen hovedsakelig bestemt av formen, på samme måte som formen på en klokke bestemmer lyden med karakteristiske frekvenser og overtoner. Slike karakteristiske eksitasjonsmåter kalles resonanser. Egenskapene deres er viktige for å forstå kreftene mellom protonene og nøytronene i kjernen, og for å bestemme sannsynligheten for reaksjoner mellom forskjellige kjerner. Informasjon om atomkjernens former og egenskapene til resonanser er derfor viktig for å forstå prosessene som produserer og transformerer atomkjerner i voldsomme astrofysiske prosesser, for eksempel når en stjerne eksploderer i en supernova eller når to nøytronstjerner kolliderer. Forskningsprosjektet tar sikte på å måle formen til atomkjerner og egenskaper til resonanser og sammenligne eksperimentelle resultater med teoretiske modeller. Eksperimenter utføres i internasjonalt samarbeid ved Syklotronlaboratoriet i Oslo, hvor det brukes Oslo Scintillator Array (OSCAR), og ved store internasjonale forskningslaboratorier som ISOLDE ved CERN, GANIL (Frankrike), RIKEN (Japan) og iThemba Labs (Sør-Afrika). Prosjektet vil gi unge forskere muligheter til å gjennomføre doktorgrads- og postdoktorstudier.

The research project addresses some of the key questions of modern nuclear physics: How does the structure of certain nuclei influence the synthesis of elements in the universe? How do resonances in nuclei affect reaction rates? How does the structure and shape of nuclei evolve across the nuclear chart toward more exotic nuclei? The research project addresses specific cases in different regions across the nuclear chart, ranging from the synthesis of 12C through the triple- process to the structure, neutron-capture cross sections, and fission properties of heavy actinides, and including nuclear structure studies for medium-heavy nuclei on both the neutron-deficient and neutron-rich side of the valley of stability. Experiments will be performed both locally with the Oslo Scintillator Array (OSCAR) at the Oslo Cyclotron Laboratory (OCL), and at international facilities abroad. The performance of OSCAR in terms of energy and time resolution, efficiency, and data throughput is far superior compared to the previous detector setup at OCL. The nuclear level density and photon strength function will be measured for a wide range of nuclei. These quantities are key inputs in cross section calculations for nuclear reactions. New data will constrain reaction rates for nucleosynthesis in stellar environments and nuclear reactors. Similarly, information on how nuclear shapes evolve across the nuclear chart and new results on shape coexistence will be used to benchmark, and ultimately refine, models for nuclear structure calculations. Experiments measuring prompt fission gamma rays have the potential to improve our understanding of fission and the competition between gamma and neutron emission within this process. The project will allow recruiting young doctoral and postdoctoral researchers, who will be given the opportunity to conduct research at the forefront of nuclear science within international collaborations.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek