Väitös
To 28.9.2017 klo 12, Ylistönrinne, FYS1
FM Mikko Haarasen teoreettisen fysiikan väitöskirjan ”Rare beta decays and the spectrum-shape method” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä professori Fedor Simkovic (Comenius University in Bratislava) ja kustoksena professori Jouni Suhonen (Jyväskylän yliopisto). Väitös on englanniksi.
Prosessia, jossa epästabiilit atomiytimet muuttuvat toisiksi ytimiksi kutsutaan radioaktiiviseksi hajoamiseksi. Beetahajoavasta ytimestä ulos sinkoutuvan beetahiukkasen, eli elektronin tai positronin, sieppaama liike-energia noudattaa tilastollista jakaumaa, jonka muotoon vaikuttavat ydinrakenteen ohella myös monet muut hajoamisprosessin yksityiskohdat. Hajoava ydin jää pitkäikäiseksi, jos prosessissa vapautuvat energiat ovat pieniä ja rakenteelliset erot ytimen alku- ja lopputilojen välillä suuret.
Haaranen tarkasteli väitöskirjassaan erityisesti niin sanottujen heikkojen kytkentävakioiden vaikutusta pitkäikäisiin beetahajoaviin ytimiin. Teoreettisissa laskuissa tavallisesti käytetyt heikkojen kytkentävakioiden arvot pohjautuvat mittauksiin, jotka on suoritettu kaikkein yksinkertaisimmalle beetahajoamisprosessille. Tämä on vapaan neutronin hajoaminen vapaaksi protoniksi. Näin määritettyjen kytkentävakioiden arvojen soveltaminen monimutkaisempiin, useammasta ydinhiukkasesta koostuviin atomiytimiin on kuitenkin osoittautunut ongelmalliseksi. Beeta-aktiivisten ytimien puoliintumisaikojen tarkasteluun pohjautuva aiempi tutkimus viittaa siihen, että kytkentävakioiden arvot muuttuvat, kun sama prosessi tapahtuu atomiytimen sisällä.
Haaranen on ollut kehittämässä menetelmää, joka tarjoaa uudenlaisen yrityksen kytkentävakioiden arvojen määrittämiseksi. Menetelmän perustana on väitöskirjassa tehdyn tutkimuksen pohjalta löydetty riippuvuus beetahiukkaselle lasketun energiajakauman muodon ja laskuissa käytettyjen kytkentävakioiden arvojen välillä. Koska beetahiukkasen energiajakauman muoto on mitattavissa siihen suunniteltuja koejärjestelyjä käyttäen, voidaan teoreettisen mallin avulla tuotettuja ennusteita hyödyntää sopivien kytkentävakioiden arvojen etsimisessä. Rohkaisevat ensitulokset ytimen 113Cd beetahajoamisen tapauksessa näyttävät vahvistavan aiemmissa tutkimuksissa tehtyjä johtopäätöksiä kytkentävakioiden arvojen käyttäytymisestä.
Lisätietoja:
Mikko Haaranen, mikko.m.haaranen@student.jyu.fi, puh. 0408423261
Viestintäpäällikkö Liisa Harjula, puh. 040 805 4403, viestinta@jyu.fi
Mikko Haaranen suoritti ylioppilastutkintonsa Lieksan lukiossa vuonna 2007. Hän valmistui filosofian maisteriksi teoreettisessa fysiikassa Jyväskylän yliopiston fysiikan laitokselta vuonna 2013. Jatko-opinnot Jyväskylän yliopistossa alkoivat samana vuonna.
Väitöskirja, ISBN 978-951-39-7153-3 (nid.), julkaistaan Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen raporttisarjassa no.5/2017, ISSN 0075-465X. Sähköinen versio, ISBN 978-951-39-7154-0 (verkkoj.), on luettavissa fysiikan laitoksen verkkosivuilla. Painettua versiota voi tiedustella fysiikan laitokselta.