Spektometr EAGLE – ciekawostki
Chciałbym wam podać ciekawostki na temat tego niezwykłego urządzenia.Zapewne niektórzy o nim nawet nie słyszeli, dlatego pragnę się z wami podzielić kilkoma informacjami.
Wzbudzone jądra atomowe emitują promieniowanie gamma niosące wiele informacji o ich strukturze. W celu dokładniejszej rejestracji tego promieniowania, w Środowiskowym Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego skonstruowano i uruchomiono spektrometr EAGLE, jedyny tego typu przyrząd w Europie Środkowo-Wschodniej i jeden z najnowszych i najbardziej zaawansowanych spektrometrów gamma na świecie.
W niedługim czasie fizycy będą mogli poznać strukturę jąder atomowych.
Działanie
Jeden z fizyków wyjaśnia, że mają zamiar zderzać ciężkie jony, zawierające przynajmniej kilkadziesiąt protonów i neutronów. Jeśli odpowiednio dobiorą energię zderzeń, jądra połączą się ze sobą. Proces taki jest określany jako fuzja. Powstanie wtedy silnie wzbudzone i niezwykle szybko obracające się jądro, wykonujące średnio 100 eksaobrotów na sekundę. Aby zapisać tę liczbę, do jedynki należy dodać aż 20 zer! Energia wzbudzenia jest z czasem uwalniana przez jądra, zwykle poprzez emisję kwantów promieniowania gamma.
Badając promieniowanie gamma wyemitowane przez jądra atomowe, naukowcy zdobywają wiedzę o ich strukturze energetycznej i kształcie. Zgromadzone dane spektroskopowe są wykorzystywane do weryfikowania teorii opisujących jądra atomowe. Powstające przy tej okazji narzędzia opisu teoretycznego znajdują zastosowanie w innych obszarach fizyki i chemii, m.in. związanych z fulerenami, kropkami kwantowymi i klastrami molekularnymi. W przyszłości wyniki pomiarów realizowanych w ramach projektu EAGLE mogą pomóc w budowie lasera jądrowego. Szczególnie istotnym obszarem zastosowań jest także medycyna. W Centrum Radiofarmaceutyków, właśnie powstającym przy ŚLCJ UW, już niedługo będą produkowane radioizotopy, za pomocą których w warszawskich szpitalach będą przeprowadzane badania metodą tomografii pozytonowej (PET).
Spektrometr EAGLE, zaprojektowany od podstaw w ŚLCJ UW, to układ pomiarowy przeznaczony do pracy z dużą liczbą wydajnych detektorów germanowych rejestrujących promieniowanie gamma. Konstrukcja mechaniczna przyrządu ma formę dwudziestościanu ściętego i umożliwia instalowanie do 30 detektorów promieniowania gamma różnych typów. Obecnie w skład układu wchodzi 20 detektorów germanowych chłodzonych ciekłym azotem. „Specyficzne cechy germanu powodują, że promieniowanie gamma generuje w nim szczególnie dużą liczbę nośników prądu, co ułatwia zliczanie kwantów gamma”, wyjaśnia dr Srebrny.
Teraz kilka cytatów z opinii ekspertów.
prof. dr hab. Krzysztof Rusek – „Urządzenia potrzebne do prowadzenia badań w zakresie fizyki jądrowej są drogie, dlatego też zwykle zgromadzone są w jednym, narodowym laboratorium, z którego korzystają naukowcy z kraju i zagranicy. Takim laboratorium jest w Polsce Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego”.
dr Srebrny – „Specyficzne cechy germanu powodują, że promieniowanie gamma generuje w nim szczególnie dużą liczbę nośników prądu, co ułatwia zliczanie kwantów gamma”
Źródło: Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego