Repository of the Institute of Nuclear Physics PAN
Not a member yet
364 research outputs found
Sort by
Experimental and Theoretical Studies of Proton Induced Nuclear Spallation
No full textProgress in the understanding of the proton induced disintegration of the atomic nuclei at the GeV incident energy range related to the achievements of the PISA (Proton Induced SpAllation) experiment is reported. The scientific motivation of the spallation research is given. Experimental technique as well as the measured distributions of the double differential cross section (d2σ / dΩdE) for spallation products in broad range of bombarding energies and for target nuclei of various masses are presented. Interpretation of obtained results in the frame of a classical two step model utilizing the mechanism of intranuclear cascade for the first phase of the reaction and the statistical evaporation from the thermalized target-like remnant for a second step is described. Significant deficiencies of two step approach in reproducing of the experimental observables related to the dynamic stage of the reaction is indicated. Search for the features of alternatives scenarios of spallation process with the use of phenomenological models is undertaken and the conclusion indicating the need of inclusion to the theoretical description of the reaction the intermediate compound and excited fragments is derived. A new microscopical model (Spallation Model with Cascade++) of the first dynamical phase of a pA reaction is developed. Besides of the binary nuclear interactions a mechanism consisting in a Dynamic Clustering in Nuclear Medium (DCNM) is postulated. The resulting improvement in the theoretical description of the distributions of the Light Charged Particles (LCP) in comparison to the models where only binary interactions are considered is shown
Rola sił mechanicznych generowanych przez macierz zewnątrzkomórkową w rozwoju raka prostaty
No full textKomórki cechuje zdolność do percepcji i reakcji na sygnały mechaniczne docierające z ich otoczenia. W żywym organizmie komórki są elementami tkanek, których sztywność może wynosić zaledwie ~ 100 Pa dla mózgu, ale aż ~ 100 000 Pa dla miękkiej chrząstki. Mechanoczułość, rozumiana jako zdolność do przekształcenia bodźca fizycznego na sygnał biochemiczny, odgrywa kluczową rolę w procesie rozpłaszczania się komórek, podziale komórkowym oraz migracji. Liczne próby eksperymentalnego zbadania oddziaływań mechanicznych występujących miedzy komórką, a jej natywnym otoczeniem doprowadziły do opracowania protokołów syntezy podłoży hydrożelowych o własnościach lepkosprężystych podobnych do tkanek ludzkiego organizmu. Zbadanie wpływu bodźców mechanicznych na aktywność fizjologiczną komórek wydaje się być szczególnie interesujące w kontekście chorób nowotworowych, którym często towarzyszą lokalne zmiany sztywności tkanek, palpacyjnie wyczuwalne jako guzy.
Prezentowane w niniejszej pracy badania prowadzone były dla komórek prawidłowych, pochodzących z obwodowej strefy gruczołu krokowego (PZ-HPV-7), oraz komórek rakowych, wywodzących się z przerzutów raka prostaty do mózgu (Du145) i kości (PC-3). Manipulacja sztywnością otoczenia komórek była możliwa dzięki zastosowaniu hydrożeli polimerowych wykonanych z polikarylamidu. Własności chemiczne i fizyczne hydrożeli zostały zweryfikowane przy użyciu spektroskopii absorpcyjnej z transformatą Fouriera, reometru rotacyjnego oraz mikroskopu sił atomowych. W celu opisania własności elastycznych komórek, organizacji ich cytoszkieletu oraz pola powierzchni zastosowano mikroskopię fluorescencyjną oraz mikroskopię sił atomowych. Jakościowa analiza mechanoczułości poszczególnych linii komórkowych była możliwa dzięki wprowadzeniu dwóch parametrów – AR (będącego miarą szybkości zmian pola powierzchni komórek w funkcji sztywności otoczenia) oraz SR (będącego miarą szybkości zmian elastyczności komórek w funkcji sztywności otoczenia).
Uzyskane wyniki pokazują modulującą rolę bodźców mechanicznych docierających do komórek z ich otoczenia. Ponadto, mechanoczułość komórek prawidłowych i nowotworowych przejawia odmienny charakter. Różnice są widoczne zarówno w morfologii komórek, ich własnościach elastycznych jak i tempie podziału komórkowego.Narodowe Centrum Nauki:UMO-2011/01/M/ST3/00711, UMO-2011/01/N/ST3/02255, UMO-2014/12/T/NZ1/00527
Polsko-Amerykańska Komisja Fulbright
Hearing overcome uncertainty relation and measure duration of ultrashort pulses
No full textThe human hearing sense is an astonishingly effective signal processor. Recent experiments [1, 2, 3] suggest that it is even capable of overcoming limitations implied by the time-frequency uncertainty relation. The latter, mostly known from quantum mechanics, requires that the product of uncertainties in time and frequency, Δt∙Δf , cannot be smaller than the limiting value Δt∙Δf = (1/4π), which holds when the signal is a harmonically oscillating function with a Gaussian envelope
Production of pairs of mesons, leptons and quarks in ultraperipheral ultrarelativistic heavy ion collisions
No full textThe main goal of the dissertation is theoretical determination of the total and differential cross sections for the production of pairs of mesons, leptons and quarks in ultraperipheral ultrarelativistic heavy ion collisions. The Equivalent Photon Approximation (EPA) in the impact parameter space has been used as a theoretical tool for calculation of the reaction mechanism in the electromagnetic processes. We have presented the predictions in a reference to STAR, PHENIX and ALICE experimental data. We have focused on the calculations with inclusion of the realistic charge distribution in nucleus and we have shown the difference between results for the realistic nucleus charge form factor and that for the monopole form factor often used in the literature. We have studied several elementary cross sections for fusion and we have compared our parametrizations of γγ→X1X2 processes to existing word experimental data. Furthermore, we have calculated the cross section for photoproduction of single and double ρ0 mesons, the latter due to a double-scattering mechanism. Additionally, we have studied the
ρ0→π+π−and ρ0ρ0 → π+π−π+π−decays. Finally, we have
discussed in detail electromagnetic excitation of gold and lead nuclei by soft photons and as well as the emission of neutrons from decays of the excited nuclear system.20
Symulacja Monte-Carlo odpowiedzi otworowej sondy geofizycznej neutron-neutron w ceramicznym ośrodku modelowym stanowiska kalibracyjnego w Zielonej Górze
No full textPraca wykonana została w ramach realizacji umowy pt. ”Opracowanie modeli cyfrowych trzech typów sond otworowej geofizyki jądrowej (gamma-gamma, neutron – neutron epitermiczne i termiczne, neutron – neutron termiczne) w formie zestawów danych wejściowych dla oprogramowania MCNP i wykonanie obliczeń testowych przy użyciu tych modeli dla zadanego ośrodka skalnego” w ramach współpracy z Wydziałem Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Umowa nr ZDN/035/140/2015.The new idea of the construction of the neutron spectrometric logging tool (type N2TE) is presented. The N2TE tool responses in the borehole conditions has been simulated using MCNP – the well-known Monte Carlo code. The infinite environment, in the numerical calculations, consists of some flat rock layers of the well-known chemical composition. Report includes basic technical parameters of the logging tool’s construction and results of the simulations
Dozymetria soczewek oczu w medycynie z wykorzystaniem dawkomierzy termoluminescencyjnych
No full textGłównym celem tej pracy było wprowadzenie oraz przetestowanie nowej metody oraz dawkomierzy do pomiarów dawek na soczewki oczu, jak i ocena narażenia pracowników w
radiologii interwencyjnej poprzez:
- Przetestowanie w warunkach klinicznych nowych dawkomierzy EYE-DTM, przeznaczonych do pomiarów dawek na soczewki oczu;
- Ocena dawek na całe ciało, dłonie oraz soczewki oczu podczas różnego rodzaju zabiegów z zakresu
radiologii i kardiologii interwencyjnej z wykorzystaniem dozymetrii termoluminescencyjnej;
- Zbadanie rozkładu dawek na soczewki oczu w zależności od umiejscowienia dawkomierza EYE-DTM na głowie pracownika;
- Zbadanie czy istnieją wzajemne korelacje pomiędzy dawkami na całe ciało i dłonie, a dawkami na soczewki oczu dla personelu, z mierzonymi podczas zabiegów radiologii interwencyjnej;
- Zbadanie zależności pomiędzy dawkami dla personelu a dawkami, jakie otrzymuje pacjent (KIRP, PKA) podczas zabiegów radiologii interwencyjnej;
- Statystyczna ocena narażenia od promieniowania X personelu w zakładach radiologii i interwencyjnej w Polsce, na podstawie bazy danych dawek z lat 2010-2013 uzyskanych przez Laboratorium Dozymetrii Indywidualnej i Środowiskowej (LADIS)w IFJ PAN;
- Zbadanie wpływu promieniowania słonecznego oraz UV o różnych długościach fali na odczyt dawki w dawkomierzu EYE-DTM;
- Zbadanie możliwości stosowania dawkomierza ocznego EYE-DTM w polach promieniowania beta. Pomiary wykonane w ramach tej pracy były przeprowadzone w warunkach klinicznych oraz uwzględniały narażenie całego personelu wykonującego zabiegi.13
Eksploatacja Cyklotronu AIC-144 przystosowanego do celów medycznych cz. 3
No full textCyclotron AIC-144 forming part of the Cyclotron Center Bronowice was built as
a universal device research and development, which enabled the acceleration of three types of particles: alpha, deuterons and protons with energies from 15 to 60 MeV.
From 2012 on cyclotron AIC-144 is carried out proton therapy of eye tumors
cooperation with the Jagiellonian University Hospital. This report presents the current state of the cyclotron and presents the work that was done in 2015: rebuilt power components cyclotron, the ion source, the leak detection system cooling water and new control system cyclotron
Processes with a hard scale at the LHC as a signature of partonic structure of the proton
No full textThe main aim of this thesis is a theoretical analysis of selected processes with a hard scale observed in the high-energy proton collisions at the LHC. These processes are considered in the limit of high energies available at the LHC, which allows a closer examination of the parton correlations inside the proton and, in consequence, leads to new information on the partonic structure of hadrons. The analysis carried out in this thesis concerns several problems. First, the Drell-Yan processes were analyzed in the formalism of the color glass condensate. The obtained results were compared with those obtained in the collinear approximation. The rest of the discussed issues concern the double parton scattering. In particular, we analyzed the problem of the specification of initial conditions for QCD evolution equations for double parton distributions, which satisfy non-trivial momentum and valence quark number sum rules. Within the double parton scattering studies, we analyzed the production of electroweak bosons W+W− and Z0Z0 taking into account the so called splitting terms in the QCD evolution equations. The found results show the importance of these terms for the predictions of the cross sections for the considered processes.10
Ocena odporności systemów hydrogeologicznych na zanieczyszczenia antropogeniczne na przykładzie wód podziemnych z rejonu Żarnowca
No full textW pracy przedstawiono dwa zmodyfikowane chromatograficzne układy pomiarowe pozwalające na oznaczanie freonów F-11, F-12 i SF 6 oraz gazów szlachetnych Ne, Ar i He. Uzyskane po modyfikacji poziomy wykrywalności LOD dla poszczególnych związków dla próbek wody o objętości 2900 cm 3, wynoszą: 1,9∙10- 8 cm 3 STP/cm 3 dla Ne, 3,1∙10-6 cm 3 STP/cm 3 dla Ar, 14∙10-8 cm 3 STP/g H2O dla He w układzie bez wzbogacania próbki oraz 1,2∙10-8cm 3STP/g H2O dla He w układzie ze wzbogacaniem próbki oraz 0,06 fmol/L dla SF6, 15 fmol/L dla F-11, 10 fmol/L dla F-12. Opracowany układ oznaczania argonu i neonu w wodzie pozwala na określenie temperatury zasilania wód podziemnych i ilości „nadmiaru powietrza” w wodzie z niepewnościami wynoszącymi odpowiednio 1,2 ºC i 0,7cm 3/dm3 H2O. Opracowane układy chromatograficzne mogą być wykorzystane do określania wieku wód młodych, a metodą helową dla zasilania w okresach od holocenu do ostatniego interglacjału. Podczas realizacji prac Zakład Fizykochemii Ekosystemów wziął udział w projekcie badawczym zorganizowanym przez Université Paris-Sud i Université Rennes, Francja: Gdat 1 intercomparison exercice, którego celem było pobranie próbek wody ze studni głębinowych z okolicy Paryża (studnie Saint Lambert) i przetestowanie na nich opracowanych w IFJ PAN metod analitycznych pomiaru CFCs, SF6 i gazów szlachetnych w wodach podziemnych wraz z 15 laboratoriami z innych krajów. Po etapie testowania metody Zakład Fizykochemii Ekosystemów dokonano analizy wody z wytypowanych studni w rejonie Żarnowca (Sobieńczyce 1, Tyłowo, Lubocino, Karlikowo) na zawartość gazów szlachetnych helu, argonu i neonu oraz znaczników chlorowcowych SF6, CFC-12 i CFC-11 w oparciu o metodykę stosowaną w IFJ PAN. Pobieranie próbek wody przeprowadzono w kooperacji z zespołem z Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH.Zespół ten wykonał dodatkowe badania stężenia trytu i izotopów stabilnych w pobranych próbkach wody oraz znaczników chlorowcowych SF6, SF5CF3, CFC-12 oraz H-1301 nowo powstałą na AGH metodą analityczną
Badanie wysokospinowych stanów z seniority ν > 2,3 w neutrononadmiarowych izotopach Sn produkowanych w reakcjach fuzja‒rozszczepienie
No full textExcited states above the seniority ν = 2 isomers have been investigated in even neutron‒rich 118‒128Sn isotopes produced by fusion‒fission of 6.9 MeV/A 48Ca beams with 208Pb and 238U targets and by fission of a 238U target initiated by 6.7 MeV/A 64Ni beam. Level schemes up to excitation energies in excess of 8 MeV have been established based on multifold γ‒ray coincidence relationships measured with the Gammasphere array. Isotopic identification of crucial transitions was achieved through a number of techniques. In the data analysis, the delayed gamma coincidence technique was used to establish high‒spin state structures in the Sn isotopes with isomeric half‒lives below few sec. For cases with long‒lived isomeric states, the gamma cross‒coincidence method was employed to identify such structures. This required a more detailed knowledge of the fusion–fission process in order to establish which of the complementary fragments accompanying a specific Sn isotope should be expected in the reaction exit channel. As a result of employed analysis methods the seniority ν = 4, 15−, and 13− isomers were observed and their half‒lives determined. These long‒lived states in turn served as steppingstones to delineate the isomeric decays and to locate higher‒lying states with good sensitivity. As the observed isomeric decays feed down to 10+ and 7− isomers, firm spin parity assignments could be proposed for most of the seniority ν = 4 states. Higher‒lying, seniority ν = 6 levels were assigned tentatively on the basis of the observed deexcitation paths as well as of general yrast population arguments. Shell‒model calculations were carried out down to 122Sn in the g7/2, d5/2, d3/2, s1/2, and h11/2 model space of neutron holes with respect to a 132Sn core. Effective two‒body interactions were adjusted such that satisfactory agreement with data was achieved for 130Sn. The results reproduce the experimental level energies and spin‒parity assignments rather well. The intrinsic structure of the states is discussed on the basis of the calculated wave functions which, in many instances, point to complex configurations. In a few cases, the proposed assignments lead to unresolved issues. The smooth, systematic decrease of the level energies with mass A is accompanied by the similarly regular behavior with A of the reduced transition probabilities extracted from the isomeric half‒lives. This A dependence is discussed for the E1 and E2 transitions in the decay of the seniority ν = 4 isomers and is compared to that determined in earlier work for the E2 transition rates from the ν = 2,3 isomers.9