| FIZYKA JĄDROWA |
Odkrycia naukowe przynoszą ludzkości liczne, bardzo często nieoczekiwane, korzyści. Chociaż współczesna fizyka jądrowa zajmuje się wieloma interesującymi zagadnieniami, jest wiele pytań, na które jeszcze nie znamy odpowiedzi. Najlepszym sposobem odkrywania praw przyrody jest wykonywanie szczegółowych badań teoretycznych i doświadczalnych w warunkach ekstremalnych. Taki rodzaj badań jest poważnym testem modeli teoretycznych, które są sformułowaniami obecnego stanu wiedzy, bądź roboczymi hipotezami dotyczącymi przedmiotu badań. Naukowcy badają jądra egzotyczne o niewielkiej stabilności, a także jądra o wysokim spinie, dużej deformacji i wysokiej temperaturze.
|
|
| Przewidywane czasy życia jąder superciężkich |
Jednym z najlepszych przykładów fizyki jądra atomowego w warunkach ekstremalnych są prowadzone w naszym Instytucie teoretyczne badania pierwiastków superciężkich o dużej liczbie zarówno protonów, jak i neutronów. Innym ważnym zagadnieniem jest dynamika zderzeń jądrowych w różnych zakresach energii. Zakres energii bardzo niskich jest ważny z punktu widzenia badań procesów astrofizycznych. Zakres energii relatywistycznych interesuje badaczy zajmujących się termodynamiką materii jądrowej. Energie ultra-relatywistyczne mogą prowadzić do nowych form materii jądrowej, takich jak plazma kwarkowo-gluonowa. Badane są także struktura i oddziaływania różnych produktów reakcji uzyskiwanych w nisko energetycznych zderzeniach ciężkich jonów i efekty atomowe pojawiające się w bardzo silnych polach elektromagnetycznych występujących przy zderzeniach ciężkich jonów. Ponadto, rozwijana jest teoria syntezy jądrowej, mająca pomóc odkrywać nowe izotopy znanych pierwiastków oraz kolejne pierwiastki superciężkie o nowych właściwościach.
Badania nasze są prowadzone we współpracy z czołowymi ośrodkami naukowymi w świecie.
| FIZYKA CZĄSTEK ELEMENTARNYCH |
|
|
Fragment układu detekcyjnego
WASA w Uppsali, zbudowany przez zespół inżynierów i techników z Zakładu Fizyki Wielkich Energii |
Fizycy cząstek elementarnych usiłują znaleźć odpowiedz na podstawowe pytania dotyczące budowy naszego świata: jakie są podstawowe składniki materii, i jakie prawa rządzą ich oddziaływaniami. Zespoły eksperymentalne Instytutu uczestniczą we współpracach z wielkimi ośrodkami międzynarodowymi, głównie w Europejskim Laboratorium Fizyki Cząstek Elementarnych CERN (zlokalizowanym w Szwajcarii). Badają strukturę nukleonu przy pomocy wiązek mionowych, w zderzeniach elektronów z pozytonami poszukują fundamentalnej cząstki Higgsa (odpowiedzialnej za masy wszystkich cząstek), i aktywnie uczestniczą w przygotowaniach eksperymentów nowej generacji przy budowanym Wielkim Zderzaczu Hadronowym LHC.
| FIZYKA I TECHNIKA PLAZMY |
|
| Jeden z zestawów do badania fizyki plazmy |
| FIZYKA PROMIENIOWANIA KOSMICZNEGO |
|
|
Animacja oparta na obrazie BOCIANY Józefa Chełmońskiego (1849-1914) |
W 2004 r. rozpoczynamy budowę nowej, dużej aparatury: detektory promieniowania kosmicznego będą rozmieszczone w łódzkich szkołach (projekt im. Rolanda Maze).
| ASTROFIZYKA I ASTRONOMIA CZĄSTEK ELEMENTARNYCH |
|
| Aparatura "Pi of the Sky" i zarejestrowany przez nią ślad meteoru rozwiewany przez wiatr |
Fizyka subatomowa okazała się być kluczem do zrozumienia wielu procesów zachodzących w kosmosie. Powstała nowa dziedzina - "astroparticle physics", nie mająca jeszcze polskiej nazwy. Badania w tej dziedzinie wymagają nowego rodzaju instrumentarium. Doświadczenie nabyte przez IPJ w eksperymentach fizyki cząstek jest tu niezwykle cenne.
Od lipca 2004 na Las Campanas w Chile pracuje prototypowa aparatura "Pi of the Sky" monitorująca niebo w poszukiwaniu błysków, których źródłem mogą być gigantyczne eksplozje pozagalaktyczne. Aparatura powstała w Polsce, we współpracy IPJ, CFT PAN, IFD UW i ISE PW.
| ELEKTRONIKA I DETEKTORY |
|
|
Przebadany w Instytucie krzemowy detektor
mikrostripowy przeznaczony do eksperymentów na wiązce akceleratora COSY w Jülich. |
Zarówno badania czysto naukowe, jak i stosowanie nowoczesnych technologii wymagają specjalistycznej aparatury. W Instytucie prowadzone są prace nad opracowaniem i charakteryzacją detektorów i elektroniki jądrowej. W szczególności, badania i ekspertyzy w dziedzinie nowych technik scyntylacyjnych i półprzewodnikowych są adresowane do międzynarodowych ośrodków naukowych i europejskiego przemysłu jądrowego. Ponadto konstruowana jest specjalizowana elektronika dla eksperymentów fizyki wysokich energii w CERN oraz aparatura do spektrometrii promieniowania jądrowego.
 |
Wielokanałowy analizator amplitudy impulsów Tukan 8k |
| Zobacz osobną stronę poświęconą analizatorowi | |
| Zobacz ekran akwizycji danych w analizatorze |
| FIZYKA AKCELERATORÓW |
|
|
Izochroniczny cyklotron C-30
(energia protonów 30 MeV) |
Akceleratory – urządzenia przyśpieszające cząstki naładowane – są źródłem strumieni cząstek o energiach sięgających obecnie do ok. 200 GeV dla elektronów i do ok. 1 TeV dla protonów. Umożliwiają też generowanie wiązek wtórnych (fotonów, neutronów). Powstały jako narzędzia do badań podstawowych fizyki jądrowej, ale okazały się też przydatne w innych dziedzinach fizyki (cząstek elementarnych, ciała stałego itd.), jak również w chemii, biologii, ekologii itd. Akceleratory znalazły też szerokie zastosowania w wielu dziedzinach techniki, technologii materiałowej, terapii medycznej (onkologia, neurologia, kardiologia), przy sterylizacji materiałów medycznych, produkcji izotopów, w ochronie środowiska, ochronie produktów rolniczych i inne. Prowadzone są badania nad akceleratorami przeznaczonymi dla energetyki jądrowej przyszłości (źródła intensywnych strumieni neutronów do wzbudzenia podkrytycznych reaktorów).
W Instytucie od wielu lat są opracowywane akceleratory liniowe i cykliczne, zarówno do prac badawczych, jak i do zastosowań praktycznych (głównie medyczne, do terapii nowotworów). W ośrodku Świerk zbudowano kompaktny cyklotron C-30w, specjaliści Instytutu brali też udział w budowie cyklotronu ciężkich jonów U-200P w Warszawie. Zakład Aparatury Jądrowej IPJ jest jednym z nielicznych w świecie producentów liniowych akceleratorów elektronów oraz aparatury towarzyszącej dla linii terapeutycznych.
W zakresie fizyki akceleratorowej Instytut współpracuje m.in.. z DESY, INFN, CERN.
| RADIACYJNA FIZYKA MEDYCZNA |
Jednym z najszlachetniejszych zastosowań fizyki jądrowej jest jej wykorzystanie w medycynie. Metody fizyczne służą do diagnozy i terapii tak ciężkich chorób, jak choroby nowotworowe. Prowadzone w kilku niezależnych zespołach badawczych prace koncentrują się na następujących kierunkach:
|
|
"Igła fotonowa"
do brachyterapii nowotworów |
| BADANIA MATERIAŁOWE |
Elektrostatyczny akcelerator "Lech" typu Van de Graaff'a |
Modyfikacja powierzchni materiałów o znaczeniu technicznym przy użyciu ciągłych i impulsowych strumieni energii stanowi od ponad 20 lat przedmiot intensywnych badań, a obecnie jest szeroko wykorzystywana w praktyce przemysłowej. Wśród licznych stosowanych metod ważną rolę odgrywają ciągłe i impulsowe wiązki jonowe i plazmowe. Implantując jony (zob. naszę ofertę Implantacja jonów azotu do narzędzi) można np. otrzymać materiały ceramiczne o zdumiewających własnościach mechanicznych warstw powierzchniowych. W naszym Instytucie wykorzystywane są unikatowe w skali światowej źródła intensywnych impulsów plazmowych i urządzenia generujące wiązki ciągłe. Korzystamy też z wiązek jonowych udostępnianych przez Large Scale Facility w Forschungszentrum Rossendorf (Niemcy).
Metody fizyki jądrowej są bardzo pomocne w precyzyjnych pomiarach czystości materiałów, do modyfikowania własności różnych substancji, a nawet do wytwarzania materiałów wcześniej nieznanych. Instytut posiada aparaturę umożliwiająca analizę śladowych zawartości domieszek w warstwach powierzchniowych w różnych materiałach (np. pokazany obok akcelerator "Lech"). |
| DZIAŁALNOŚĆ EDUKACYJNA, POPULARYZACJA |
.jpg)
|
| Model projektowanej w latach 80 lecz nie wybudowanej elektrowni jądrowej Żarnowiec |
, a ponadto szkolenia specjalistyczne obejmujące zagadnienia ochrony radiologicznej oraz ryzyka związanego z promieniowaniem jonizującym. Przez Dział przewija się rocznie około 5000 uczniów, dla których przygotowane jest także laboratorium fizyki atomowej i jądrowej (patrz wycieczki edukacyjne do Ośrodka Świerk). Niezależnie, w pomieszczeniach Działu funkcjonuje stała wystawa „Odpady promieniotwórcze: problemy,
rozwiązania”.
| Uczniom szkół ponadpodstawowych polecamy zbior lekcji Czym zajmuje się fizyka i technika jądrowa?, które wprowadzają w ekscytującą tematykę mikroświata, świata, którego doświadczamy na co dzień, a także tajemniczego Wszechświata. |
Pracownicy Działu zaangażowani są także w działalność naukową, głównie wykorzystanie metod jądrowych do badań struktury elektronowej materii.
Centrum Astronomiczne Mikołaja Kopernika PAN, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Instytut Problemów Jądrowych zapraszają nauczycieli i uczniów szkół średnich do odkrywania własnymi rękami
| ZAKŁAD APARATURY JĄDROWEJ |
|
|
Działający w ramach Instytutu zakład produkcyjny ZdAJ zbudował w ostatnim dziesięcioleciu m.in. 30 liniowych akceleratorów elektronów do terapii onkologicznej, z których 22 zainstalowano w polskich szpitalach. Na potrzeby onkologii ZdAJ produkuje również mammografy, symulatory, stoły terapeutyczne, elementy wyposażenia stanowisk terapeutycznych (automatyczne drzwi, osłony) oraz komputerowe systemy planowania radioterapii. |
Akcelerator medyczny Co-line
|
Zobacz Certyfikat Systemu Jakości uzyskany przez ZdAJ.
Do początku strony
| Oferty Instytutu |
