Kjernefysikk ved syklotronen i Oslo

Presentasjon om: "Kjernefysikk ved syklotronen i Oslo"— Utskrift av presentasjonen:

1 Kjernefysikk ved syklotronen i Oslo
Foredrag mandag 30. oktober 2006 Ann-Cecilie Larsen Fysisk institutt

2 Dagens program Litt historie om atomkjernen
Hvordan kan vi studere atomkjerner? Syklotronlaboratoriet Resultater Anvendelser Omvisning på syklotronlaboratoriet

3 Hva er verden laget av? Hva er fundamentalt (= ikke bygget opp av mindre deler)? Man mener det fins farge, Man mener det fins sødme, Man mener det fins bitterhet, Men i virkeligheten finnes det bare atomer og tomrom. -Demokrit (ca 400 f.Kr.)

4 Atomet - som en rosinbolle?
Thompsons bollemodell

5 Lite sidesprang: radioaktiv stråling
Alfastråling = heliumkjerne (positivt ladd) Betastråling = elektroner (negativt ladd) Gammastråling = elektro- magnetisk stråling med høy energi (nøytralt)

6 Rutherfords eksperiment
Alfapartikler: Alfapartikler finnes i røykvarsleren :-)

7 Atomets oppbygning per i dag

8 En verden av atomkjerner...
Mer enn 3000 kjerner som er mer eller mindre kjent, kun ca 100 stabile...(Sjekk!)

9 Hvordan kan vi studere atomkjernen?
Veldig liten, ca 0, m i diameter

10 ...med en partikkelakselerator!
Akselerator: maskin som øker farten til ladde partikler Syklotronen er én type akselerator. Elektronrøret i TV-en er en annen type.

11 Hvordan virker syklotronen?
Elektrisk felt ”sparker” partiklene til større fart Magnetisk felt bøyer ladde partikler i bevegelse Max fart: ca 30% av lysfarten = km/sekund!

12 Syklotronlaboratoriet i Oslo
Akselerator + detektorsystem = kjernefysikerens “mikroskop”

13 ...og slik ser det ut: Gammaspekter fra NaI detektor (log-skala)
Partikkelidentifikasjon Gammaspekter fra Ge detektor (log-skala)

14 Resultater fra Oslo-data (I)
Nivåtetthet = antall nivåer per energienhet Gamma-styrkefunksjon: forteller hvilke typer stråling atomkjernen ”liker” å sende ut

15 Resultater fra Oslo-data (II)
Kjernen ”smelter”, kommer i en annen fase

16 Anvendelser av dataene
Supernovaberegninger - store nettverkskalkulasjoner

17 Medisinske anvendelser av kjernefysikk
PET-skanning - for kreftdiagnostikk, hjerneundersøkelser m.m. Proton/karbonterapi for vriene svulster Venstre: CT scan, midten: PET scan, høyre:kombinert