20.02.2019
Väitösuutiset

Väitös: 8.3.2019 Mittaus toi tarkkoja atomimassoja ydinreaktiolle tähdissä

Aika:

8.3.2019 12:00 — 15:00


Sijainti: Ylistonrinne, FYS1
Eri alkuaineiden atomit ovat pääosin syntyneet tähdissä ydinreaktioiden ja reaktioketjujen kautta. Ymmärtääksemme, miten alkuaineet ovat syntyneet, tarvitsemme tietoa reaktioihin osallistuvien ytimien ominaisuuksista kuten niiden massoista. Jyväskylän yliopiston ydinfysiikan alaan kuuluvassa väitöstutkimuksessa Laetitia Canete on mitannut kuuden alkuaineen radioaktiivisen isotoopin atomimassoja. Mittaustiedon avulla pystytään paremmin mallintamaan erilaisia avaruudessa tapahtuvia prosesseja.

Ydinreaktiot saavat auringon loistamaan, ja niillä on keskeinen rooli alkuaineiden evoluutiossa maailmankaikkeudessa. Eri alkuaineiden atomit ovat pääosin syntyneet tähdissä ydinreaktioiden ja reaktioketjujen kautta. Ymmärtääksemme, miten alkuaineet ovat syntyneet, tarvitsemme tietoa reaktioihin osallistuvien ytimien ominaisuuksista kuten niiden massoista. Ytimien massoja pitää mitata erittäin tarkasti, sillä jo hyvin pienet muutokset ytimen massassa vaikuttavat reaktioiden todennäköisyyksiin ja sitä kautta myös tuotettujen alkuaineiden määrään. 

Jyväskylän yliopiston ydinfysiikan alaan kuuluvassa väitöstutkimuksessa Laetitia Canete on mitannut kuuden alkuaineen radioaktiivisen isotoopin atomimassoja. Mittaustiedon avulla pystytään paremmin mallintamaan erilaisia avaruudessa tapahtuvia prosesseja.

Väitöstyössä Canete mittasi kuuden eri isotoopin atomimassat: 25Al, 30P, 31Cl, 67Fe, 69Co and 70Co. Työ on tehty  Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa, jossa tuotetaan astrofysiikan kannalta tärkeitä radioaktiivisia isotooppeja K-130 syklotronin avulla.  Syklotronin avulla kiihdytetty ionisuihku osuu ohueen kohtioon IGISOL-laitteistolla. Tuotetut radioaktiiviset ionit kuljetetaan mittauslaitteistolle, JYFLTRAP -Penningin loukulle, jossa niiden atomimassat mitataan erittäin tarkasti, noin kymmenen miljardisosan tarkkuudella. 

Mittaukset ovat tärkeitä erilaisille avaruudessa tapahtuville prosesseille. Esimerkiksi 25Al -isotoopin massalla on merkitystä sille, kuinka paljon kosmisia 1809 keV:n gammasäteitä tuotetaan. 30P-isotoopin massa taas tarkentaa reaktion 30P (p, gamma) 31S todennäköisyyttä, mikä vaikuttaa novatähdissä tuotettujen alkuaineiden lukumäärään. 31Cl-isotoopin massa on tärkeä esimerkiksi röntgentähtien purkauksissa sekä protonien ja neutronien välisen ydinvoiman symmetrian ymmärtämiseksi. Nopeat neutronisieppausreaktiot (r prosessi) tuottavat noin puolet rautaa raskaammista alkuaineista. Mitatut 67Fe, 69Co and 70Co –isotooppien massat auttavat tarkentamaan siihen liittyviä laskuja. 

Laetitia Canete valmistui subatomaarisen ja astrofysiikan maisteriksi University Lyon 1 –yliopistosta Lyonissa, Ranskassa vuonna 2014. Hän aloitti tohtoriopinnot Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella 2014, ja on työskennellyt siitä asti IGISOL-tutkimusryhmässä Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa.

Laetitia Caneten fysiikan alan väitöskirjan "High precision mass measurements for nuclear astrophysics" tarkastustilaisuus on perjantaina 8. maaliskuuta 2019 kello 12 (Ylistönrinne, FYS1). Vastaväittäjänä apulaisprofessori Christopher Wrede (Michigan State University, Yhdysvallat) ja kustoksena dosentti Anu Kankainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti. 

Väitös on julkaistu sarjassa JYU dissertations, Jyväskylän yliopisto, nro 64.

ISBN: 978-951-39-7693-4

Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7693-4 

Lisätietoja:

Tohtorikoulutettava Laetitia Canete, laetitia.l.canete@student.jyu.fi

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, tel. +358 50 581 8351

Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

 

 

 

Lisätietoja

Laetitia Canete

Tohtorikoulutettava

Fysiikan laitos

laetitia.l.canete@student.jyu.fi