Załącznik nr 1 do Ogłoszenia o rekrutacji o której mowa w §5 ust. 1 lit. a
Zgłoszenie tematu badawczego realizowanego w Krakowskiej Interdyscyplinarnej Szkole Doktorskiej w dziedzinie nauk ścisłych i przyrodniczych, dyscyplina nauki fizyczne
1 Nazwisko i imię
promotora, tytuł/stopień naukowy, jednostka, adres e-mail
Pysz Krzysztof,
dr hab., profesor IFJ PAN Instytut Fizyki Jądrowej PAN,
ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków krzysztof.pysz@ifj.edu.pl
2 Nazwisko i imię promotora pomocniczego
(opcjonalnie), jednostka, adres e-mail
3 Temat pracy badawczej + krótki (do 250 słów) opis tematyki badawczej
Badanie mechanizmu klasteryzacji jądrowej przy użyciu reakcji pion-jądro atomowe.
Klasteryzacja jądrowa jest zjawiskiem postulowanym na wielu poziomach oddziaływań jądrowych zaczynając od obserwacji struktury jądra i przewidywań modelu powłokowego (niskie energie) poprzez tzw. reakcje spalacji, do zderzeń ciężkich jonów przy dużych energiach oraz własności skompresowanej materii jądrowej.
Klasyczna fizyka jądrowa nie przewiduje bezpośredniego mechanizmu klasteryzacji a ścisłe obliczenia na podstawie teorii oddziaływań silnych nie są wciąż możliwe ze względu na stopień komplikacji układów jądrowych. Dlatego próbuje się ten
problem wyjaśnić tworząc modele fenomenologiczne.
Do badan mechanizmów odpowiedzialnych za rozpad wzbudzonych jąder przy energiach do kilku GeV używa się głównie wiązek protonowych. Badania z użyciem wiązek pionów byłyby komplementarne do tych wspomnianych wyżej oraz interesujące ze względu na inny mechanizm transferu energii od pocisku do jądra tarczy (szybka absorpcja w przypadku pionu, kaskada zderzeń dla protonu). Ta różnica ma prawdopodobnie wpływ na szybkość dyssypacji energii w jądrze co powinno uwidocznić się w wydajności produkcji i rozkładach tzw. lekkich cząstek naładowanych (ang. Light Charged Particle - LCP).
Program pracy obejmuje:
- analizę danych doświadczalnych eksperymentu HADES (www-hades.gsi.de) z reakcji π-C i π-W pod kątem produkcji LCP;
- porównanie rozkładów kątowych i energetycznych (prostych i koincydencyjnych) LCP w rekcji z lekką i ciężką tarczą oraz podobnych widm otrzymanych w reakcji z protonami;
- weryfikację istniejących modeli mikroskopowych kaskady jądrowej pod kątem zgodności z uzyskanymi danymi eksperymentalnymi;
- wypracowanie idei mechanizmu mogącego mieć udział przy produkcji wysokoenergetycznych LCP w badanych reakcjach;
- udział w nowych pomiarach oraz bieżących pracach współpracy naukowej HADES;
4 Wymagania w stosunku do
kandydata - ukończone studia w zakresie nauk fizycznych lub pokrewnych;
- zainteresowanie problemami fizyki cząstek i fizyki jądrowej;
- skłonność do uprawiania fizyki eksperymentalnej (zainteresowanie budową, działaniem i używaniem aparatury badawczej), chęć do uczestnictwa w analizie danych doświadczalnych;
- umiejętność programowana w C++ (lub chęć szybkiego nauczenia się tego języka);
- znajomość (aktualna lub potencjalna) środowiska do analizy danych "Root";
- akceptacja dla pracy w międzynarodowej grupie naukowców oraz podróży zagranicznych.
5 Wskazanie źródeł finansowania
1 Supervisor: name/surname, degree, affiliation, e-mail address
Krzysztof Pysz
Dr, Associated Professor at IFJ PAN Institute of Nuclear Physics PAN Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków krzysztof.pysz@ifj.edu.pl
2 Auxiliary supervisor (optional) affiliation,e-mail address
3 Research subject Title Short description, up to 250 words
Study of the mechanism of nuclear clustering using the pion- nucleus reaction.
Nuclear clustering is a phenomenon postulated at many levels of nuclear interactions, starting from the observation of the nucleus structure and the predictions of the shell model (low energies) through the so-called spallation reactions, to the heavy ion
collisions at high energies and the properties of compressed nuclear matter.
Classical nuclear physics does not predict a direct mechanism of clustering. Strict calculations based on the theory of strong interactions are also still not possible due to the complexity of nuclear systems. Thus, this problem is tried to be explained by phenomenological models.
For studies of the mechanisms responsible for the decay of excited nuclei at energies up to a few GeV the proton beams are used predominantly. Studies with the use of pion beams would be complementary to those mentioned above. They are interesting since different mechanisms of energy transfer from the projectile to the target nucleus plays a role. It is a fast absorption in the case of pions and cascade of collisions for the proton. This difference probably has an effect on the rate of energy dissipation in the nucleus, which should be reflected in the yields and distributions of the so-called Light Charged Particle (LCP).
The work program includes:
- analysis of the experimental data of the HADES experiment (www-hades.gsi.de) from the reactions of π-C and π-W oriented for LCP production;
- comparison of angular and energy distributions (single and coincidence) of LCP from reaction with light and heavy nuclei and with relevant spectra obtained in reactions with protons;
- verification of existing microscopic models of the nuclear cascade in terms of their description of obtained experimental data;
- development of the idea of a mechanism that could be involved in the production of high-energy LCP in the studied reactions;
- participation in new measurements and current work of HADES Collaboration.
4 Additional requirements to
the candidate - completed master studies in physics or related fields;
- interest in the problems of particle and nuclear physics;
- tendency to work in experimental physics (interest in construction, operation and application of experimental apparatus), willingness to participate in the analysis of experimental data;
- the ability in C++ programming (or willingness to to quickly learn this language);
- knowledge (current or potential) of the "Root" toolkit for data analysis;
- acceptance for work in an international group of scientists and foreign travels.
5 Sources of financing
