Fizikai Tudományok Doktori Iskola
Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez
Természettudományi Kar
Fizikai Tudományok Doktori Iskola
(vezető: Dr. Kun Ferenc)
Természettudományi és Informatikai Doktori Tanács
D57
Doktori programok:
- Atom- és molekulafizika
(programvezető: Dr. Vibók Ágnes) - Magfizika
(programvezető: Dr. Fülöp Zsolt) - Szilárdtestfizika és anyagtudomány
(programvezető: Dr. Kökényesi Sándor Jenő) - Fizikai módszerek interdiszciplináris alkalmazásokban
(programvezető: Dr. Kun Ferenc) - Részecskefizika
(programvezető: Dr. Trócsányi Zoltán)
Böngészés
Fizikai Tudományok Doktori Iskola Cím szerinti böngészés
Megjelenítve 1 - 20 (Összesen 178)
Találat egy oldalon
Rendezési lehetőségek
Tétel Korlátozottan hozzáférhető A 70As és 73As atommagok szerkezete(1995) Podolyák, Zsolt; Fényes, Tibor; Debrecen, Atomki doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet--A 70As és 73As atommagok szerkezeteTétel Szabadon hozzáférhető A béta-késleltetett részecskekibocsátás jelensége és kísérleti vizsgálata(2024) Vitéz-Sveiczer, András; Kiss, Gábor Gyula; Fizikai tudományok doktori iskola; Természettudományi és Technológiai Kar::Fizikai IntézetDisszertációmban két, a RIKEN Nishina Center kutatóintézetben végzett, radioaktív ionnyalábos kísérlet eredményeit tárgyalom. A kísérletek során rövid (50 ms és 5 másodperc közti) felezési idej ű izotópokat állítottunk el ő a béta-bomlásuk és a béta-késleltetett részecskekibocsátásuk vizsgálatának céljából. A bomlási paramétereik – mint felezési id ő, bomlási sémák, logft értékek, protonkibocsátási és neutronkibocsátási valószín ségek – további vizsgálatok alá estek magelméleti és/vagy asztrofizikai motivációk okán. Az első kísérlet során a 70Kr mag béta-bomlását tanulmányoztam. A kísérletet a RIKEN Nishina Centerben végeztük, ahol egy 78Kr ionokból álló ionnyaláb fragmentációjával hoztuk létre a 70Kr magokat. Három különböző módszerrel sikerült meghatároznom a felezési időt, ami jelentősen pontosabb eredményt adott, mint a korábbi irodalmi adatok. Emellett elsőként mértem meg a protonkibocsátási valószínűséget is, és egy részletes bomlási sémát állítottam fel, amely 10 új nívót és 15 új átmenetet tartalmaz. A béta-bomlás redukált átmeneti valószínűségeinek vizsgálatával információkat szereztünk a 70Kr mag alapállapoti alakjáról, és igazoltuk az úgynevezett pszeudo-SU(4) szimmetria helyreállását az A=70 magok esetén. Ezt követően a ritkaföldfém-csúcs kialakulását vizsgáltam, szintén a RIKEN Nishina Centerben végrehajtott kísérletünk során, ahol 238U ionnyaláb indukált maghasadásával neutronban gazdag izotópokat hoztunk létre, és azok felezési idejét, valamint béta-késleltetett neutronkibocsátási valószínűségét határoztam meg. Az eredmények jelentős eltéréseket mutattak a korábbi magmodellek jóslataihoz képest, és javaslatokat tettem ezek pontosítására. Az új mérések alapján sikerült csökkenteni a ritkaföldfém-csúcs kialakulásával kapcsolatos bizonytalanságokat, ami hozzájárulhat a jelenség jobb megértéséhez, és megmutattuk, hogy az előfordulási gyakoriságok csupán néhány izotóp bomlási paramétereitől függenek jelentős mértékben. Munkámmal új, jelentős ismereteket szereztünk a 70Kr mag béta-bomlásáról és a ritkaföldfém-csúcs kialakulásáról, melyek hozzájárulnak a magfizika és az asztrofizikai r-folyamat mélyebb megértéséhez.Tétel Korlátozottan hozzáférhető Aktinida atommagok szuper- és hiperdeformált állapotainak kísérleti vizsgálata(1999) Hunyadi, Mátyás; Krasznahorkay, Attila; Debrecen, Kossuth Lajos Tudományegyetem doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet--Aktinida atommagok szuper- és hiperdeformált állapotainak kísérleti vizsgálataTétel Szabadon hozzáférhető Aktinoida atommagok kísérleti vizsgálata a kvázi-kontinuum tartományban(2015) Tornyi, Tamás Gábor; Krasznahorkay, Attila; Fizikai tudományok doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet -- Kísérleti Magfizika OsztályAz atommagok gerjesztett állapotainak, illetve azok gamma-bomlással történő legerjesztődésének tanulmányozása fontos az atommagok szerkezetének és működésének jobb megértéséhez. Alacsony gerjesztési energiákon az egyes kvantumállapotok spektroszkópiai módszerekkel jól tanulmányozhatók. Az energiát növelve, közepes tömegszámú magok esetén 2-3 MeV, nehéz magoknál már 1-2 MeV környékén elérjük az úgynevezett kvázi-kontinuum tartományt. Ebben a tartományban az állapotok sűrűsége meghaladja az 50 nívó/MeV értéket, amit kísérleti eszközeinkkel már nem tudunk feloldani. Tovább növelve a gerjesztési energiát, eljutunk a kontinuum tartományba, ahol az egyes nívók természetes szélessége nagyobb mint az átlagos nívótávolság, ennek következtében a nívók egymással fedésbe kerülnek, ezért ebben a régióban az állapotok feloldására elvi lehetőség sincs. A kvázi-kontinuum és kontinuum tartományokban az egyes állapotokat nem tudjuk szeparáltan megfigyelni, így csak átlagos magtulajdonságok mérésére van lehetőségünk. Az állapotsűrűség, és a gamma-erősségfüggvény a kvázi-kontinuum, illetve kontinuum tartománybeli gerjesztett állapotokról, és azok gamma-átmeneteiről számot adó statisztikai mennyiségek, melyek nemcsak a modellszámítások, de a további kísérleti vizsgálatoknak is fontos bemenő paraméterei. Mindezek felett, az aktinoida magtartományban ezen mennyiségek pontos ismeretének gyakorlati jelentősége megkérdőjelezhetetlen az új generációs nukleáris reaktorblokkok tervezéséhez, valamint a nagy aktivitású kiégett fűtőelemek transzmutációjához. Az Oslói Egyetem magfizikai csoportjával együttműködve könnyűion reakciókkal aktinoida atommagok állapotsűrűségének és gamma-erősségfüggvényének meghatározását tűztük ki célul a neutron szeparációs energia alatti tartományban. A vizsgált gerjesztési energiatartományban az aktinoidák hasadási reakciócsatornája nyitott. A gerjesztett állapotban keletkező hasadványok által emittált gamma-fotonok okozta háttér kiszűrése érdekében négy darab PPAC modulból felépülő hasadványdetektor-rendszert építettem, és illesztettem a már meglévő CACTUS gamma-detektorrendszerhez. Mindamellett, hogy az új mérőrendszer alacsonyabb hátterű gamma-spektrumok felvételét teszi lehetővé, segítségével lehetőség nyílt gamma-bomlás/hasadás elágazási arány meghatározására is. A vizsgált Th(231-233), Pa(232,233), U(237-239) és Np(238) izotópok sűrűségfüggvényének és gamma-erősségfüggvényének meghatározása mellett, azok mindegyikében sikerült kimutatnunk egy alacsonyenergiás M1 kollektív rezonanciát, az úgynevezett ollózó módust.Tétel Szabadon hozzáférhető Anyagok felületének funkcionalizálása ionimplantációval és bevonatolással(2022) Hajdu, Péter; Biri, Sándor; Kökényesi, Sándor; Fizikai tudományok doktori iskolaA doktori értekezésemben ismertetett kutatásom szilárd felületek adott cél érdekében történő módosításával, azaz funkcionalizálásával foglalkozik. A fogorvosi gyakorlatban gyakran használt anyagok felületét módosítottam különböző ionok implantálásával és felületükre felvitt nanorészecskék segítségével. A munka háromoldalú együttműködés eredménye, melynek tagjai az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) Atommagkutató Intézete, a Debreceni Egyetem Fizikai Intézete, illetve a Debreceni Egyetem Bioanyagtani és Fogpótlástani nem önálló Tanszéke. Az elvégzett munka alkalmazott kutatás és interdiszciplináris jellegű: a fizikában kifejlesztett eszközöket és megszerzett tudást a fizika területén túlmutató módon az életminőség közvetlen javítására tervezzük alkalmazni.Tétel Korlátozottan hozzáférhető Application of Rn-222 as a natural tracer in environmental studies(1997) Hakl, József; Hunyadi, Ilona; Debrecen, Kossuth Lajos Tudományegyetem doktori iskolaApplication of Rn-222 as a natural tracer in environmental studiesTétel Korlátozottan hozzáférhető Aspects of non-perturbative renormalization(2002) Nándori, István; Soff, G.; Sailer, Kornél; Dresden, TU-Dresden doktori iskola; DE--TEK--Természettudományi Kar--Elméleti Fizikai TanszékAspects of non-perturbative renormalizationTétel Korlátozottan hozzáférhető Az atommag neutronbőr-vastagságának és hiperdeformációjának kísérleti vizsgálata(2004) Csatlós, Margit; Krasznahorkay, Attila; Fizikai tudományok doktori iskola; MTA Atommagkutató IntézetTétel Korlátozottan hozzáférhető Atommagfizika az oktatásban(2011) Győrfi, Tamás; Raics, Péter; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--TEK--Természettudományi Kar -- Kísérleti Fizikai TanszékTudományos munkám során kapott eredményeket az alábbi tézispontokban foglalom össze: 1. Meghatároztam a PHYWE gyártmányú diffúziós ködkamra működésének jellemzőit, a nyomkialakulás folyamatát. A háttér¬sugárzásban és egyéb folyamatokban megfigyelhető részecskéket (alfa, proton, elektron, foton) hatótávolságuk, fékezőképességük illetve kölcsönhatásaik (nyomszerkezetük) alapján azonosítottam. A diffúziós ködkamrával a következő kísérleteket végeztem: müonok észlelése, elektronok (-részecskék) mágneses eltérítése, Rutherford-szórás Ag-fólián alfa-részecskékkel, 14N(α,p)17O mag¬reakció, neutron-proton szórás, valamint felezési idő meghatározása. A sugárzások nyomait videokamerák segítségével rögzítve a ma már elsősorban csak bemutatásra használt eszköz kvantitatív mérések végzésére vált (újra) alkalmassá. A különféle nyomkialakulásokról készült képekből és video¬felvételekből adatbázist hoztam létre, amely az oktatásban jól használható. A 2006-os debreceni „Radioaktivitás: a természet része” című kiállításon megtekinthető volt az általam készített felvételekből összeállított poszter. A Miskolci Egyetem Fizika Tanszékén is felhasználták a diffúziós ködkamráról készített felvételeimet. A bajai Eötvös József Főiskolán is bemutatott „Radioaktivitás: a természet része” című kiállítás megszervezésében, lebonyolításában, és a kiállítás ismeretterjesztő honlapjának elkészítésében meghatározó szerepem volt. 2. Kifejlesztettem egy képfeldolgozó programot a diffúziós ködkamra segítségével megfigyelhető sugárzások videofelvételeinek, fény¬képeinek kiértékelésére. A program a tömörített „avi” illetve „bmp” formátumú állományokban a pixelek színe alapján megkeresi a részecskenyomokat, megállapítja azok kezdő- és végkoordinátáját, majd ezekből a hosszúságot kiszámolja. A részecskenyomot alkotó pixelek száma megadja az adott nyom területét, a terület és a hosszúság hányadosa pedig a szélességét. A ködkamrában megjelenő nyomvonalak hosszúsága függ a részecskék energiájától és irányától. A nyomhosszúság méréséből a részecskék energiája meghatározható. Energia-eloszlás, hatótávolság-energia függés számolható az adatokból. A nyomok vastagságából (a ködfonal eltűnésének idejéből) a részecskék ionizációs képességére lehet következtetni. Készítettem egy honlapot ahol a diákok elsajátíthatják a radioaktivitás megértéséhez szükséges elméleti alapokat, bővíthetik tudásukat. Egy internetes közvetítést nyújtó IP-kamerával a diffúziós ködkamrában kialakuló folyamatok valósidejű megfigyelése is lehetséges. Animációk, képekből-, videofelvételekből álló adatbázisok állnak rendelkezésre, és útmutatók alapján lehetőség nyílik az egyes kísérletek adatainak egyéni vagy csoportos feldolgozására is. 3. A Hajós-Baja borvidék 11 borpincéjében vizsgáltam a levegő 222Rn-aktivitáskoncentráció változásait két éven keresztül. A pincékben a 222Rn aktivitáskoncentráció széles határok, 0,1-4,0 kBq∙m-3 között változott. Majdnem mindegyikben megfigyelhető szezonális változás, jellemzően téli maximummal és nyári minimummal. A 222Rn aktivitáskoncentráció négy pincében meghaladta a munkahelyekre vonatkozó 1000 Bq∙m-3 cselekvési szintet. A Hajós-Baja borvidék borpincéiben a dolgozók havonta átlagosan csak 1 hetet töltenek. Ennek és a szellőzésnek is köszönhetően, az éves radon-sugárterhelésük alatta marad annak, amit folyamatos munkavégzés mellett a korlátot jelentő 1000 Bq∙m-3-ben kapnának. 4. A megengedettnél nagyobb 222Rn aktivitáskoncentráció okait vizsgálva, gamma-spektrometriai módszerrel megmértem a pincékből származó földminták NORM aktivitáskoncentrációját. A négy borpincében (és különösen az 5. számúban) mért kiugrón nagy 222Rn aktivitás¬koncentrációhoz nem tartozott a földmintákban magas NORM-aktivitás. Meg¬állapítottam, hogy a többi pincebeli minta sem mutat értékelhető korrelációt a radontartalommal az adott geokémiai körülmények között. A kapott eredményeket összehasonlítottam más területeken végzett mérések adataival és megállapítottam, hogy azok az itthon és a Föld más országaiban végzett mérések határai közé esnek (Fehér és Deme, 2010). Az egyik borpince légterében megmértem a 222Rn aktivitás¬koncentráció időbeli változását egy AlphaGUARD típusú ionizációs kamrás radonmérő műszerrel, továbbá ugyanezzel a műszerrel vizsgáltam az atmoszférikus légnyomás változását is. Azt tapasztaltam, hogy a 222Rn aktivitáskoncentráció ellentétesen változik a légnyomással. A jelenség értelmezésére a közreműködésemmel modellszámításokat végeztünk, amelynek során feltételeztük, hogy pórusgáz szivárog keresztül a pince befoglaló kőzetének falán az atmoszférikus légnyomás változásainak hatására. Modelleztem a gáz áramlását a kőzetben, valamint a pince légterében is. Figyelembe vettem a pince légterének a felszín felé való szellőzését is a pince bejáratán keresztül. A gázáramlás ismeretében modelleztem továbbá a 222Rn gáznak a befoglaló kőzetben, illetve a pince légterében való transzportját. Eredményeimet összehasonlítottam a méréssel nyert adatokkal. Megállapítottam, hogy a modell jól értelmezi a mért 222Rn aktivitáskoncentráció idősorokban megfigyelhető változásainak egy részét. A változásoknak azt a részét, amelyet ezzel a modellel nem tudtam értelmezni, más meteorológiai hatásoknak, például a külső és a belső hőmérséklet különbségből, a csapadék mennyiségtől, illetve a szélerősség változásaiból adódóknak tulajdonítottam. A radon aktivitáskoncentrációjában a pincék hossza szerinti eloszlás számított értékei és maratottnyom-detektoros adataim jól egyeznek a megfelelő keveredést mutató diffúziós állandó feltételezésével. 5. Gamma-spektrometriai módszerrel meghatároztam a Nyéki-Holt-Duna ágban lerakódott üledék korát, amelyből a felhalmozódási sebességet kiszámoltam [4]. A méréshez a 137Cs izotópot használtam. A meder¬területről származó talajszelvény elemzéséből megállapítottam, hogy a „száraz” mintában a 137Cs 35 cm körüli mélységben van most jelen, ez megfelel 58,3 cm-es mintavételi mélységnek. A vizsgált minta méretéből adódóan az 1950-es és 1960-as évek légköri atom¬bomba-robbantásaiból származó 137Cs-ot nem lehetett kimutatni. Ennek a valószínűsíthető mélysége 130 cm lehet (Braun et al., 2003). A 137Cs 1986-ban a csernobili baleset során szóródott a környezetbe, a mintavételezésre 2005-ben került sor. Lineáris modellt feltételezve, 19 év alatt az üledékképződés sebessége 3,1 cm/évnek adódik, feltéve, hogy közben a területet nem bolygatta senki és a víz sem mosta lejjebb. Ez jó egyezést mutat a geodéziai módszerrel ugyanott meghatározott 3,2 cm/év értékkel. A radioaktív szelvényezési módszert feltöltődési sebesség meghatározására mások is használták (Dezső et al., 2009). Az általam végzett mérés eredményének az említett független (Mátrai, 2010), nem-nukleáris módszerrel való jó egyezése viszont a módszer használhatóságának bizonyítását jelenti. A vizsgált minta NORM aktivitáskoncentrációja a szokásos talajok értékeit mutatta. 6. Meghatároztam a vörösiszap-katasztrófából származó minta száraz tömegre vonatkozó TENORM aktivitáskoncentrációját gamma-spektrometriával. Értéke 232Th és 238U esetén 5-6-szor nagyobb mint a NORM-aktivitásoké. (Egy gyors, kvalitatív röntgen-fluoreszcenciás analízist is elvégeztem, amely az egyéb nehéz elemek jelentős feldúsulását mutatta.) 40K-ra viszont csak egy átlagos 1,73-as arány adódott, ami ugyan növekedés, de a NORM mintáinknál a legnagyobb és legkisebb érték hányadosa is 1,75 volt. Az ugyanezen baleset más területeiről származó mintákhoz (Somlai et al., 2010) képest az általam mért NORM-aktivitások kb. feleakkorák, de a vörös iszapra jellemző értékhatárok (Jobbágy et al., 2009) közé esnek. Ezek egy 4-5-szörös tartományt fognak át, ami az alapanyagok, technológiák, valamint mintavételezési helyek különbözőségéből adódik. A vörös iszap radon-emanálóképessége mintegy kétszerese a sokkal szárazabb talajokénak. Ez a mintaszerkezetek (porozitás, szemcseméret, nedvességtartalom) különbözőségével magyarázható. Results of my investigations: 1. I determined the operational characteristics of the PHYWE made diffusion cloud chamber and the process of track formation. The particles (alpha, proton, electron, photon) were identified on the basis of their range, stopping power and interactions. I performed experiments with the diffusion cloud chamber as follows: detection of muons, magnetic deflection of electrons (-particles), alpha-induced reaction 14N(α,p)17O, Rutherford-scattering on Ag-foil by alpha-particles, neutron-proton elastic scattering, and determination of half-life. The tracks of the background and radioactive radiation were recorded with camcorders. Therefore the device used earlier mainly for presentation now is suitable (again) for performing quantitative experiments [12]. I prepared a database from pictures and videos which is very useful in education. The poster prepared from my own photos was displayed in Debrecen, 2006 in an exhibition called „Radioactivity: part of nature”. My pictures on the diffusion cloud chamber were used at the Department of Physics in Miskolc University. I played an important role in organizing and arranging the exhibition, called „Radioactivity: part of nature” which was presented in the Eötvös József College of Baja. I also prepared an educational homepage about this exhibition. 2. I have developed an image processing program for the evaluation of the video recordings and pictures of radiations which can be observed with the help of the diffusion cloud chamber. The program finds the particle tracks in the compressed „avi” and „bmp” files on the basis of the colors of the pixels. It determines their beginning and end co-ordinates and calculates the length. The number of pixels constituting the particle path gives the surface area of the given track, while the ratio of the surface area to the length gives the width. The length of the track appearing in the cloud chamber depends on the energy and direction of the particles. Measuring the track length the energy of the particles can be determined. Energy distribution and range-energy dependence can be calculated from the data. From the thickness of the tracks we can deduce the stopping power of the particles. I prepared a homepage where students can improve their knowledge about radioactivity. An internet broadcast on the processes in the diffusion cloud chamber is also available. Animations, databases containing pictures and videorecordings are prepared, too, and it is possible to process data by the help of a guide. 3. I have measured the 222Rn activity concentration of the air in 11 wine cellars in the Hajós-Baja wine region for two years. The 222Rn activity concentration in the cellars ranged between 0,1-4,0 kBq∙m-3. In almost each of them a seasonal change can be observed with a characteristics of a maximum in winter and a minimum in summer. In four cellars the 222Rn activity concentration exceeded the 1000 Bq∙m-3 action level regarding workplaces. In the wine cellars of Hajós-Baja workers spend only a week every month in average. Thanks to this fact and the ventillation their yearly radon radiation exposure remains under 1000 Bq∙m-3. 4. I have measured the NORM activity concentration of the soil samples from the cellars with gamma-spectrometry to devise the reasons why some of them had radon concentration above the limits. The rather high 222Rn activity concentration measured in four cellars (especially in 5) was not combined with high NORM-activity in the soil samples. I found that non of the cellar samples show any appreciable correlation with the radon content in the given geochemical circumstances. The results were compared to the data of other measurements carried out at other locations. I found that they do not differ much from other results in different countries of the world (Fehér and Deme 2010). The variations of atmospheric pressure and of 222Rn activity concentration in the air of a wine cellar was measured with an AlphaGAURD type ionization chamber radon monitor. It was found that the 222Rn activity concentration varies inversely with pressure. To explain this behavior we have performed model calculations, in which we have assumed that variations in the atmospheric pressure induced flow of gases through the walls of the embedding rocks. We have calculated the gas flow in the rock matrix as well in the room of the cellar. We have taken into account the ventilation of the room through the entrance. Knowing the flow pattern of the carrier gas, we have modeled the transport of 222Rn both in the embedding rock and in the room of the cellar. We have compared the results of model calculations with the measurements. It was found that the model is capable to reproduce the variations of 222Rn activity concentration to some extent. Parts of the variation that could not have been associated to pressure induced variations are assumed to be induced by other weather parameters, such as indoor and outdoor temperature differences and precipitation. Calculated radon concentration distributions along the cellars agree with the results achieved by the edged detector radon monitors if adequate mixing is supposed with the appropriate diffusion parameter. 5. I determined the age of the sediment deposited in the branch of Nyék-Holt-Duna with gamma-spectrometry to the accumulation rate. I have used the 137Cs isotope for this measurement. Analyzing the soil profile from the area of the river bed I determined that 137Cs is present in the „dry” sample in a depth of 35 cm which is in accordance with the 58,3 cm sampling depth. From the size of the sample the 137Cs isotope could not be revealed originating from the atomic blast of the 1950s and 1960s. Its estimated depth may be 130 cm (Braun et al., 2003). The nuclide 137Cs spreaded into the atmosphere in 1986 after the Chernobyl accident. The sampling took place in 2005. Supposing a linear model during 19 years the speed of sedimentation is 3,1 cm/year presuming that the area remained undisturbed and it had not been washed off. This value is in good agreement with the value of 3,2 cm/year determined at the same place with the geodesic method. This radioactive profiling method was already used for determining the speed of sedimentation (Dezső et al., 2009). The results of my measurements correspond well with the independent, non-nuclear results, which proves the applicability of the method. The NORM activity concentration of the examined sample shows the values of usual soils. 6. I determined the TENORM activity concentration of a sample originating from the redsludge catastrophe with gamma-spectrometry. The activity concentrations of 232Th and 238U are 5-6 times higher than the NORM ones while 40K values differ with an average factor of 1,73 only. The latter result, however, is not too significant considering the ~1,75 range spread in our soil NORM data for potassium but the increase is obvious. Enrichment in heavy element concentration may clearly be observed in the present redsludge sample. Compared to samples originating from other areas of the same accident my results on NORM-activities are about half of them (Somlai et al., 2010), however they fall between the limits typical of red sludge (Jobbágy et al., 2009). They comprehend a quadruple or quintaple range which derives from the diversity of the basic materials, technologies and the areas of the samplings. The ability of radon-emanation of red sludge is about twice as much as of the drier soils. It can be explained with the differences of the sample structures (porosity, size of the small particles, moisture content).Tétel Korlátozottan hozzáférhető Atommagok királis forgásának vizsgálata az A≈130 és az A≈100 magtartományokban(2014) Kuti, István; Kunné Sohler, Dorottya; Timár, János; Kuti, István; Fizikai tudományok doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet -- Kísérleti Magfizika OsztályA magszerkezet-kutatásban az elmúlt években továbbra is kiemelt szerepet kapott az egzotikus atommagok és magállapotok tanulmányozása. Ilyen például az erősen neutrondús vagy neutronszegény atommagok gerjesztett állapotainak vizsgálata, különleges magalakokhoz (pl. háromtengelyű, vagy piramis alak) tartozó új mozgásformák kimutatása; vagy a különböző szimmetriasértések tanulmányozása, mint például a dolgozatban több, háromtengelyűen deformált mag esetében is tárgyalt kiralitás vizsgálata. Királisnak nevezzük azokat a térbeli szerkezeteket, alakzatokat, melyek saját tükörképükkel nem hozhatóak fedésbe. Az atommagokban megjelenő kiralitás nem kizárólag az alak, hanem a mozgás jellemzője is. A magkiralitás a 90-es évek végén felfedezett különleges mozgásforma. Az atommag királis forgása normáldeformált atommagokban, a forgó atommag valamint a valencianukleonok kölcsönhatása miatt mutatkozik. Napjainkban intenzív elméleti és kísérleti tanulmányok születnek a királis forgás vizsgálatára. Modellszámítások alapján felmerült például a feltevés, hogy többszörös kiralitás is létezhet egy magon belül, vagyis egy atommagban több különböző konfigurációhoz tartozóan is megjelenhetnek királis sávpárok, illetve egy konfiguráció alap-" és gerjesztett állapotára" is épülhet királis szerkezet. Azonban több esetben az is előfordult, hogy a korábban királisként értelmezett sávpárról egy újabb, célzott kísérlet bebizonyította, hogy a szerkezetükre adott magyarázat nem helytálló. Az általam vizsgált két, az A~100 és az A~130 tömegszám-tartományban az elméleti számítások több atommag esetében is a kiralitás jelenségének előfordulását jósolták, ám több kísérleti tanulmány ezzel ellentmondó következtetésekre jutott. A disszertációmban szereplő atommagokat nemzetközi együttműködésben végzett kísérletekben vizsgáltuk: a 104Pd atommag esetében a cél a tartomány atommagjai kiralitásának jellege és páros-páros törzsük gamma-puhasága közti összefüggés megerősítése, a 103Rh atommag esetében az elmélet által jósolt többszörös kiralitás létezésének kísérleti megerősítése, míg a 132La és 134Pr atommagoknál a korábbi kísérleti eredmények és az elméleti előrejelzések közti ellentmondás feloldása volt a cél. A felsorolt atommagokat nehézion-indukált fúzió-párolgás reakciókban vizsgáltuk. A gamma-átmenetek detektálása két, HPGe detektorokból álló gamma-detektorrendszer segítségével történt: a kísérletek idején a Strasbourgi IReS intézetben található EUROBALL, valamint az Egyesült Államokban, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumban található Gammasphere detektorlabdával. A kapott adatok offline, a RADWARE programcsomaggal végzett kiértékelése során azonosítottam a vizsgált atommaghoz tartozó gamma-sugárzásokat, meghatároztam energiájukat és relatív intenzitásukat. A gamma-sugárzások gamma-gamma-gamma koincidencia-kapcsolataiból valamint az energia- és intenzitásmérlegek segítségével meghatároztam a magok gerjesztett állapotainak egymáshoz való elhelyezkedését, vagyis felépítettem a gerjesztett állapotok nívósémáját. Meghatároztam az átmenetek szögkorrelációs arányát, a lineáris polarizációját, valamint kis energiájú átmenetek esetén a belső konverziós együtthatót; ezekből származtattam az átmenetek jelentős részének multipolaritását. Ezek alapján spin-paritás hozzárendeléseket tettem a gerjesztett állapotokhoz, teljessé téve a nívósémát. További jellemzőkből (redukált átmeneti valószínűség-arányokból, spinbeállás- és Routhian-értékekből), valamint azok elméleti modellekből származó értékekkel való összehasonlításaiból meghatároztam a sávok konfigurációját, majd ebből következtetéseket vontam le a lehetséges magszerkezeti jelenségekre. Study of exotic nuclei has attracted a great interest in the last decade. The development of experimental devices made possible to perform specific studies, eg. the spectroscopy of neutron-rich or neutron-deficient nuclei, identifying new types of collective motions, or - the topic of this dissertation - the study of a novel form of spontaneous symmetry breaking: the chiral rotation of triaxial nuclei. An object is chiral if it cannot be superposed onto its mirror image. Nuclear chirality however is not purely a geometrical property. In special circumstances, referred to as chiral geometry, in the intrinsic frame of the rotating triaxial nucleus the total angular momentum vector lies outside the three principal planes. Thus, its components along the principal axes can be oriented in left- and right-handed ways. In the laboratory frame the chiral symmetry is restored, which manifests itself as a pair of I = 1 nearly degenerate bands with the same parity. Such rotational doublet-band candidates for chiral structures have been observed in several regions of the nuclear chart, mostly in the A~100 and A~130 region. Many experimental and theoretical studies were published, providing several different scenarios for the nature of these chiral-candidate band structures. Theoretical calculations predicted chiral properties for several nuclei in the A~100 and A~130 regions. However, as later lifetime measurements revealed, the experimentally identified candidate bands of these nuclei do not have all the expected features of nuclear chirality. Furthermore, these studies concentrated mainly on the chiral-candidate bands. Therefore, in order to get a more complete picture about the possible chiral or other nature of these nuclei, as a PhD student I studied the structure of four nuclei in the aforementioned mass regions: 104Pd, 134Pr, 132La and 103Rh. In the case of 104Pd, the aim was to strengthen the presumed correlation between the nature of chirality in an odd-odd nucleus and the gamma-softness of its even-even core. In the case of 103Rh, my goal was to gain experimental evidence of the predicted multiple chirality. With the study of 134Pr and 132La, I planned to resolve the contradiction between the theoretical predictions and the latest experimental results on the existence of chiral structures in these nuclei. The study of the level structure of these nuclei was carried out analyzing data from experiments using heavy-ion induced fusion evaporation reactions. The experiments were performed in two laboratories: at IReS (Strasbourg,France), using the Vivitron accelerator and the EUROBALL IV spectrometer; and at the Gammasphere detector array at LBNL (Berkeley, USA). Both spectrometer consist of several high purity Ge gamma-detectors. In the off-line data analysis, triple coincidence gamma matrices were constructed from the collected data and analyzed with the help of the RADWARE software package. As a result of this study, more complete level schemes have been built for the studied nuclei. Furthermore, angular correlation and linear polarization have been determined for the observed gamma rays, which gave me the possibility to assign multipolarities to the gamma rays and consequently spin and parity values to the levels of the rotational bands.Tétel Korlátozottan hozzáférhető Az atommagok kollektív dipólus állapotainak kísérleti vizsgálata(2013) Stuhl, László; Krasznahorkay, Attila; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--TEK--Természettudományi és Technológiai Kar --; MTA Atommagkutató Intézet --A munkámban Sc izotópok dipólus állapotainak viszgálatát és egy új kisenergiás neutron spektrométert mutatok be. The goal of my work was to study the dipole states of Sc isotopes and to present a new low-energy neutron spectrometer.Tétel Szabadon hozzáférhető Atommozgási folyamatok vizsgálata 2 és 3 dimenziós fém-oxid szerkezetekben(2021) Juhász, Laura; Cserháti, Csaba; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Fizika Intézet, Szilárdtest Fizikai TanszékA nanotechnológia aktívan kutatott terület manapság, melynek oka nem más, mint az a cél, hogy a minket körülvevő technológiai, kommunikációs eszközeink méretét csökkentsük; a gyógyászatban használt eljárásokat és alkalmazásokat hatékonyabbá és célzottabbá tegyük. Mindemellett, azonban a mindennapi életünk szinte bármely területén találkozunk nanotechnológián alapuló alkalmazásokkal, így például sok esetben vékonyrétegeket vagy nanorészecskéket alkalmaznak bizonyos ablaküvegek, szemüveglencsék, csomagolópapírok, esetében vagy akár keményrétegekként a szerszámokon. A fém-oxid bevonatok (pl.Al2O3, TiO2, ZnO) kedvező mechanikai, optikai és fotokatalitikus tulajdonságokkal rendelkeznek, így szintén népszerű vizsgálatuk és alkalmazásuk. A fém nanorészecskékről is régóta köztudott, hogy kiváló optikai tulajdonságokkal rendelkeznek, így ezen nanoszerkezetek alkalmazása is kiemelkedő. Jelen dolgozatban különböző fém-oxiddal bevont porózus arany nanorészecskék morfológiai és optikai tulajdonságainak vizsgálatát mutattam be, valamint két új eljárást a porózus arany nanorészecskék hordozómentes szintézisére.Tétel Szabadon hozzáférhető Az atommagok neutronbőr vastagságának és hiperdeformációjának kísérleti vizsgálata(2003) Csatlós, Margit; Krasznahorkay, Attila; Csatlós, Margit; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--TEK--Természettudományi Kar -- MTA Atommagkutató IntézeteNeutron skinTétel Szabadon hozzáférhető Barkhausen-zaj vizsgálata FINEMET-típusú szalagokban(2014) Eszenyi, Gergely; Beke, Dezső; Eszenyi, Gergely; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Szilárdtest Fizika TanszékÖsszefoglalás Munkám során egyrészt amorf, illetve ipari körülmények között hőkezelt amorf nanokristályos, FINEMET-típusú (Fe75Si15Nb3B6Cu1) szalagok mágneses tulajdonságait vizsgáltam. A permeabilitás, hő- és mechanikai érzékenységet standard ipari eszközökkel mérték a gyöngyösi Magnetec Ungarn munkatársai. E paraméterek és a mért Barkhausen-zajparaméterek közti korrelációt határoztam meg. A csúcsterület- (P(A)) és csúcsenergia-eloszlásokat (P(E)) kiértékeltem. A zajparaméterek eloszlásfüggvényei jó egyezést mutattak az önszerveződő kritikusság elméletével (SOC), a P(x)~x-a formájú hatványfüggést kielégítve. Azt kaptam, hogy a zaj számottevően nem függ a minták hőmérsékleti érzékenység-paraméterétől és permeabilitásától. Ugyanakkor egy hasznos korrelációt sikerült megállapítanom a zajparaméterek és a mechanikai érzékenység között. Minimális zajt elhanyagolható mechanikai érzékenységű 853 K-en hőkezelt amorf nanokristályos kompozit minták esetében mértem. A teljesítményspektrum (S(f)), a Barkhausen-zajt állandó mágnesezési sebesség mellett mérve, határozott függést mutat a szalagok mikroszerkezete függvényében. Azt találtam, hogy S(f) kisfrekvenciás és nagyfrekvenciás része korrelációt mutat a mechanikai érzékenységgel. Ez a korreláció hasonló az egy gerjesztési ciklusra jutó teljes disszipált Barkhausen-zajenergia és a mechanikai érzékenység között észlelt összefüggéshez. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy S(f) vizsgálata is alkalmas lehet roncsolásmentes anyagvizsgálat céljára FINEMET-típusú szalagok (mint ipari termék) előállításakor. A harmadik tézis pontban ismertetett végleges eredményeket Dr. Daróczi Lajos volt tanszéki munkatársnak és Molnár Zsolt villamosmérnök-hallgatónak is köszönhetem. Az [50]-nek megfelelően kiterjesztettük vizsgálatainkat a mágnesezési görbe különböző pontjaira Fe75Si15Nb3B6Cu1 FINEMET-típusú amorf fémüvegszalag esetében is. A Barkhausen-zajra jellemző különböző skálakitevők szisztematikus változását sikerült kimérnünk a külső tér munkapontjának függvényében egy viszonylag szűk ablakot alkalmazva állandó mágneses indukcióváltozási sebesség mellett a mágnesezési görbe mentén negatív telítéstől pozitív telítésig, ill. pozitív telítéstől negatív telítésig haladva. Polikristályos Fe(Si) lemezeken végzett hasonló mérések eredményeivel összhangban [50] a zajteljesítmény a mágneses indukció függvényében B=0 körül széles minimumot és a mágnesezési görbe könyökpontjai körül két élesebb csúcsot mutatott. Új eredmény, hogy a Barkhausen-zajteljesítmény mindig nagyobb új domének létrejöttekor (a mágnesezési görbe azon könyökpontjainál, ahol a mágneses szerkezet multi-doménszerkezetbe alakul át) és jóval moderáltabb csúcsot ad a domének eltűnésekor (a mágnesezési görbe mentén telítéstől telítésig haladva a második könyökpontnál). A csúcsok csúcsszélesség, csúcsterület és csúcsenergia paramétereinek valószínűségi eloszlásai, a mágnesezési görbe fél ága mentén telítéstől telítésig haladva egy szűk gerjesztési intervallum mellett, jól leírhatók a P(x)~x-a hatványfüggvénnyel messze a B=0 ponttól is. Ezeknek a kitevőknek az értékei határozott B függést mutatnak, a zajteljesítmény B függésének jellegét tükrözve. Summary Magnetic properties of FINEMET-type metallic glass ribbons (Fe75Si15Nb3B6Cu1) as well as ribbons annealed under industrial circumstances were investigated. The permeability, temperature and mechanical sensitivity were measured by standard industrial equipments by the co-workers from the Magnetec Ungarn Company in Gyöngyös. The correlation between these parameters and the measured Barkhausen noise parameters was analyzed. The probability distributions of peak area (P(A)) and the peak energy (P(E)) were evaluated. The probability distribution functions of the noise parameters were in good agreement with the theory of self-organized criticality (SOC), satisfying the P(x)~x-a power law. It was obtained, that the Barkhausen noise did not depend considerably on the temperature sensitivity parameter and the permeability. However a useful correlation was identified between the noise parameters and the mechanical sensitivity. Minimal noise was measured in the case of negligible mechanical sensitivity in amorphous-nanocrystalline samples annealed at 853 K. The power spectrum (S(f)), characterizing the Barkhausen noise at constant magnetization speed, shows a definite dependence on the microstructure of the ribbons. It was found that both the low and high frequency portion of S(f) correlates with the mechanical sensitivity. This correlation is similar to the connection between the full dissipated Barkhausen noise energy of one excitation cycle and the mechanical sensitivity. These results indicate that, analysis of the S(f) spectra can also provide a non-destructive characterization of FINEMET-TYPE ribbons (as industrial product) in the preparation phase. I grateful to Dr. Lajos Daróczi and Zsolt Molnár student on electrical engineering for their help in achieving the results described in the third thesis point. According to [50] our investigations were extended to the different points of the magnetization curve for Fe75Si15Nb3B6Cu1 FINEMET-type metallic glass too. We succeeded to measure the systematic changes of the different scale exponents, describing the Barkhausen noise, as the function of B, applying a relatively narrow window with constant magnetic induction rate, along the magnetization curve from negative to positive saturation and reverse. In accordance with the results of similar measurements on Fe(Si) polycrystalline sheets [50] the noise power as the function of the magnetic induction showed a wide minimum around B=0 and two sharper peaks around the knees of the magnetization loop. The new results are that the noise power is always larger for the creation of new domains (at the knees belonging to the change of the magnetic structure from saturation to multi domain structure) and has a much more moderate peak due to disappearance of closely oriented domains (along the magnetization curve from saturation to saturation at the second knee). The probability frequency of the duration, area and energy of the peaks, traversing the half-loop of the magnetization curve from saturation to saturation with a narrow interval of excitation, can also be described by a power function P(x)~-a even far from the B=0 point. The values of these exponents show a definite B dependence reflecting the character of the B dependence of the noise power.Tétel Szabadon hozzáférhető Calibration, validation and operation of the CMS Barrel Muon Position Monitoring System(2019) Béni, Noémi Tekla; Bencze, György; Béni, Noémi Tekla; Fizikai tudományok doktori iskola; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Kísérleti Fizikai Tanszék és ATOMKIA doktori disszertáció célja a CERN (Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) intézet Nagy Hadron Ütköztető (LHC, Large Hadron Collider) gyorsítójánál működő Kompakt Müon Szolenoid (CMS, Compact Muon Solenoid) kísérlet Barrel Muon Spektrométer pozíció meghatározó rendszerének építésevel, validációjával és üzemeltetésével kapcsolatban végezett munkám ismertetése.Tétel Szabadon hozzáférhető Characterization of urban aerosols pollution during the COVID-19 crisis by particle induced X-ray emission spectroscopy(2024) Aljboor, Shafa Okleh Owearid; Kertész , Zsófia; Aljboor, Shafa Okleh Owearid; Fizikai tudományok doktori iskola; Természettudományi és Technológiai Kar::Fizikai IntézetThe objective of my work was to characterize urban particulate matter pollution in Debrecen during the years of the COVID crisis and to compare it with the data from the previous two years. For this purpose, PM2.5, PMcoarse, and PM10 aerosol samples were collected at an urban background site two times a week between March 2018 and Feb 2022. Concentration, elemental composition, and sources of APM pollution were determined, and the daily concentrations of NO2, CO, NOX, and PM10 were used from the Hungarian Air Quality Monitoring Network (OLM) stations as complementary data to our study. On this basis, changes in particulate matter pollution induced by lockdowns were studied. The elemental composition of the aerosol samples was determined by the particle-induced X-ray emission (PIXE) method at the new in-air millibeam PIXE setup of the ATOMKI Tandetron accelerator. The characterization of this newly developed PIXE measurement setup was also part of my work.Tétel Korlátozottan hozzáférhető Continued fraction representation of quantum mechanical Green's operators(2000) Kónya, Balázs; Papp, Zoltán; Debrecen, University of Debrecen, Faculty of Sciences doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet--Continued fraction representation of quantum mechanical Green's operatorsTétel Korlátozottan hozzáférhető Cross section measurements of light charged particles induced nuclear reactions and their applications(1997) Takács, Sándor; Tárkányi, Ferenc; Debrecen, Lajos Kossuth University doktori iskola; MTA Atommagkutató Intézet--Cross section measurements of light charged particles induced nuclear reactions and their applicationsTétel Szabadon hozzáférhető Cusp-conditions for the energy densities(2006) Jánosfalvi, Zsuzsa; Nagy, Ágnes; Fizikai tudományok doktori iskola; Debreceni Egyetem--Elméleti Fizikai TanszékTétel Szabadon hozzáférhető Description of elementary particle collisions with high precision(2020) Tulipánt, Zoltán; Somogyi, Gábor; Fizikai tudományok doktori iskolaIn this work I present the most accurate prediction to date for the observable energy-energy correlation in perturbative QCD. Then I proceed with describing two detailed analyses aimed at extracting the value of the strong coupling from data measured in electron-positron collisions using energy-energy correlation and jet rates. Finally, I discuss progress made in the perturbative calculation of QCD cross sections.