Repository logo

Browsing by Author "Lewitowicz, Marek"

  • Thumbnail Image
    Item
    Badanie rozpadu stanów kolektywnych w reakcjach indukowanych protonami
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Wasilewska, Barbara; Kmiecik, Maria; Ciemiała, Michał; Lewitowicz, Marek; Płatenta, Roman
    Badanie stanów kolektywnych jądra atomowego jest doskonałym narzędziem dostarczającym informacji dotyczących zachowania jądra jako całości. Gigantyczne rezonanse, czyli najsilniej wzbudzane stany kolektywne, badane są w reakcjach jądrowych za pomocą różnych próbników: kwantów γ, cząstek α, ciężkich jonów i protonów, wykorzystując reakcje nieelastycznego rozpraszania, bądź fuzji-ewaporacji. Tematem niniejszej pracy jest badanie rozpadu stanów kolektywnych w reakcjach indukowanych protonami. Zadanie to zostało wykonane w IFJ PAN w Krakowie w Centrum Cyklotronowym Bronowice (CCB), w którym oprócz prowadzenia terapii protonowej nowotworów realizowany jest zróżnicowany program badawczy. Jednym z głównych jego tematów jest badanie wzbudzenia i rozpadu gigantycznych rezonansów jądrowych za pomocą eksperymentów, w których jadra tarczy wzbudzane są poprzez naświetlanie jej wiązką szybkich protonów pochodzącą z cyklotronu. Jednoczesny pomiar rozproszonych nieelastycznie protonów i kwantów γ emitowanych przez wzbudzone jadra pozwala odtworzyć przebieg reakcji i uzyskać informacje o zaistniałym procesie. Po serii eksperymentów testowych wykorzystujących reakcje 12C(p, p’γ), przeprowadzono pomiar rozpadu stanów kolektywnych w oparciu o reakcje 208Pb(p, p’γ). Wybór tego izotopu wynikał z faktu, ze jądro 208Pb jest jedynym dla którego zaobserwowano w reakcji 208Pb(17O; 17O’γ) rozpad γ izoskalarnego gigantycznego rezonansu kwadrupolowego (ISGQR). Celem eksperymentu przedstawianego w niniejszej pracy było wykazanie, że stosując wiązkę protonów dostępną w CCB można uzyskać informacje na temat rozpadu γ ISGQR. Przewidywano również zaobserwowanie wzbudzeń i rozpadów γ innych wysokoenergetycznych stanów kolektywnych, takich jak pigmejskie stany dipolowe i gigantyczny rezonans dipolowy. Zastosowany układ pomiarowy składał się z 16 teleskopów układu KRATTA, używanych do pomiaru lekkich cząstek naładowanych; 8 dużych scyntylatorów BaF2 tworzących układ HECTOR o dużej wydajności na detekcje wysokoenergetycznych Kwantów γ ; oraz klastra kalorymetru PARIS, posiadającego oprócz wysokiej wydajności, bardzo dobra energetyczną i czasową zdolność rozdzielczą. Podczas pomiaru dane były zbierane, gdy spełniony był warunek jednoczesnej detekcji kwantu γ i naładowanej cząstki lekkiej. Pozwoliło to na utworzenie macierzy energii kwantu γ względem energii wzbudzenia jadra 208Pb. Po zastosowaniu odpowiednich warunków uzyskano i następnie poddano analizie widma energii wzbudzenia oraz energii kwantów γ emitowanych z rozpadów stanów wzbudzonych do określonych stanów końcowych w jadrze 208Pb. Niniejsza praca przedstawia zastosowany układ pomiarowy, metodę analizy danych i uzyskane wyniki. Wprowadzone są w niej niezbędne pojęcia teorii fizyki jądrowej. Ze względu na specyficzną budowę układu PARIS, szczegółowo opisana jest metoda analizy zebranych za jego pomocą danych. Dokładnie opisany jest również sposób przygotowania danych do analizy, a sama metoda analizy jest zaprezentowana na przykładzie reakcji testowej 12C(p, p’γ). Najważniejszą częścią pracy jest przedstawienie wyników dotyczących wzbudzenia stanów kolektywnych i ich rozpadu poprzez emisje kwantów dla reakcji 208Pb(p; p’γ), oraz porównanie ich z przewidywaniami teoretycznymi. Praca zakończona jest podsumowaniem zawierającym informacje o planowanej kontynuacji badań.
  • Thumbnail Image
    Item
    White Book on the Complementary Scientific Programme at IFMIF-DONES
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2016) Maj, Adam; Lewitowicz, Marek; Królas, Wojciech; Harakeh, Muhsin; Ibbara, Alvarado
    IFMIF-DONES - a powerful neutron irradiation facility for studies and qualification of materials is planned as part of the European roadmap to fusion-generated electricity. Its main goal will be to study properties of materials under severe irradiation in a neutron field similar to the one in a fusion reactor first wall. It is a key facility to prepare for the construction of the DEMO Power Plant envisaged to follow ITER. At present, as the construction of ITER is well under way, it has been considered to accelerate the design and construction of DEMO, which should start during the 2030 decade. Thus, the decision to start the building of IFMIF-DONES is imminent. IFMIF-DONES must start operation in mid 2020’s in order to provide results on material properties from the first batches of irradiated samples in time to be used for the design of DEMO. Assuming a minimum period of 5 years for the construction process the design and validation activities for IFMIF-DONES must be completed by 2020. Other preparatory activities such as site preparation and licensing must also start before 2020. As part of those activities EUROfusion, the European Consortium for the Development of Fusion Energy, which manages and funds European fusion research activities on behalf of EURATOM, has started the Early Neutron Source work package (WPENS) with the main goal to prepare by 2018 the Engineering Design of IFMIF-DONES. At the same time, Fusion for Energy, the European Union’s Joint Undertaking for the Development of Fusion Energy, which will be responsible for the construction of IFMIF-DONES, has asked member states to express interest in the siting of the facility. Poland is one of the countries, which have declared interest to host IFMIF-DONES. The ELAMAT (European Laboratory for Material Science) consortium was founded in 2014 by the Rzeszów University of Technology and the Institute of Nuclear Physics of the Polish Academy of Sciences (IFJ PAN) as a bottom-up initiative of the science community to prepare the proposal to site IFMIF in the Podkarpackie region of Poland [1]. Its members are the leading universities, research institutes, high technology companies and business environment institutions active in Poland. Consortium participants seek to combine economic and scientific potential of business and research and development institutions for building in Poland an international research infrastructure for advanced materials research. One of the decisions of the Consortium was to establish the ELAMAT Scientific Council with the aim to study possible extension of the objectives of the IFMIF-DONES facility beyond its standard programme of material studies for fusion reactors [2]. The Scientific Council whose members represent the fusion, nuclear physics, medical physics and technology research communities organised two open meetings to discuss the opportunities offered by the new facility. At the workshop “Town Meeting on IFMIF/ELAMAT Complementary Scientific Programme”, which took place in April 2016 [3], it was decided to prepare a collection of science cases for the future facility in the form of a White Book. At the same time, this activity was met with interest and received support from the Early Neutron Source work package (WPENS) of EUROfusion. The possible science cases, discussed in this White Book, require certain modifications of the IFMIF-DONES facility layout (see Fig.1). The considerations and conclusions presented in the White 6 Book are independent of the site of the future facility. The intention of the authors of this report was to demonstrate that many foremost topics and questions of todays science in several active fields of research could be addressed and investigated at the IFMIF-DONES without compromising its main role of a material irradiation facility for the fusion programme. It is hoped that such demonstration will raise interest and bring support for the construction of IFMIF-DONES and that elements of the complementary science programme will be incorporated into the original programme of the facility.
  • Thumbnail Image
    Item
    White Book on the Future of Low-Energy Nuclear Physics in Poland and the Development of the National Research Infrastructure
    (Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów, 2020) Maj, Adam; Rusek, Krzysztof; Bednarczyk, Piotr; Dudek, Jerzy; Fornal, Bogdan; Kicińska-Habior, Marta; Kistryn, Stanisław; Lewitowicz, Marek; Matulewicz, Tomasz; Nazarewicz, Witold; Satuła, Wojciech; Skalski, J.; Srebrny, Janusz; Stephan, E.; Trzaska, Władysław H.
    This Report presents the status and perspectives of low-energy nuclear physics research in Poland. It has become a tradition that the society of Polish nuclear physicists periodically summarizes the community's achievements and draws up plans for the future. The very first such reports was prepared by a team of scientists led by Professor Jerzy Jastrzębski and publisched by the Polish Nuclear Physisc Network under the title "Nuclear Physics in Poland 1996-2006". The next one, entitled "Long-Range Plan of Polish Nuclear Physics in the years 2007-2016" was prepared by the Commission of Nuclear Physics, the Advisory Board of the Narional Atomic Energy Agency of Poland. The team of editors was led by Professor Jan Styczeń. A few years latter, this Commission, led this time by Professor Krzysztof Rusek, published the "Long-Range Plan of Polish Nuclear Physics and Nuclear Methods, 2010-2020".