Väitös: Uusi laserspektroskopialaitteisto vahvistaa Jyväskylän yliopiston ydinfysiikan tutkimusta (Kujanpää)
22.9.2025 07:00:00 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tiedote
Väitöstyössään Sonja Kujanpää kehitti uuden laserspektroskopialaitteiston, joka vahvistaa Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion kykyä tutkia harvinaisia isotooppeja. Uusi menetelmä avaa mahdollisuuksia ydinfysiikan perustutkimukseen ja tarkkaan analyysiin myös erittäin pienistä pitoisuuksista.
Ydinfysiikan keskeinen tavoite on ymmärtää eksoottisten, lyhytikäisten ytimien rakennetta. Näitä luonnossa esiintymättömiä harvinaisia aineen muotoja voidaan käyttää tärkeinä testeinä ydinmalleille, ja ne tarjoavat tietoa voimista ja käyttäytymisestä, jotka hallitsevat atomien perusrakenteita.
- Ytimien ominaisuuksien kokeellinen mittaus tarkentaa ydinmalleja, jotta voimme ymmärtää paremmin atomien ytimiä ja tehdä ennusteita ytimistä, joita ei tällä hetkellä voida syntetisoida laboratorioissa, selventää väitöskirjatutkija Sonja Kujanpää Jyväskylän yliopistosta.
Laserspektroskopia on tehokas menetelmä atomiytimien tutkimuksessa
Yksi tehokkaimmista ydinfysiikan tutkimusmenetelmistä on laserspektroskopia, jossa laserin taajuus viritetään tarkasti atomin tai ionin siirtymätaajuudelle, jotta voidaan mitata atomiydinten sähkömagneettisia ominaisuuksia.
- Näiden mittausten avulla voidaan määrittää ytimen spini, sähkömagneettiset ydinmomentit sekä muutokset ytimen koossa. Mitattavat vaikutukset ovat kuitenkin erittäin pieniä, joten menetelmä vaatii poikkeuksellista tarkkuutta ja herkkyyttä, kertoo Kujanpää.
Uusia näkymiä ydinkarttaan
Fysiikan alan väitöstyössään Sonja Kujanpää kehitti ja otti käyttöön uuden RAPTOR -laserspektroskopialaitteiston (Resonance Ionisation Spectroscopy and Purification Traps for Optimized spectRoscopy) Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion IGISOL-laitteistolle.
- RAPTOR-laitteisto perustuu ISOLDE-CERNissä kehitettyyn Collinear Resonance Ionisation Spectroscopy (CRIS) -menetelmään ja mahdollistaa hyvin pieninä määrinä tuotettujen isotooppien tutkimisen. Lisäksi se puhdistaa suihkuja muihin kokeellisiin laitteistoihin, kuten JYFLTRAP kaksois-Penninging loukulle, sanoo Kujanpää.
Mahdollistamalla sellaisten isotooppien optisen mittaamisen, joita on vaikea tuottaa muualla, vahvistaa RAPTOR-laitteisto IGISOL-laboratorion kykyä tutkia, miten atomiytimet muuttuvat eri alueilla ydinkarttaa.
- Menetelmää voidaan soveltaa perustutkimuksessa ydinfysiikassa ja se voi tukea myös tulevaa kehitystä esimerkiksi erittäin pienten pitoisuuksien analyysissä, kertoo Kujanpää
Väitöskirjatyöhön sisältyy myös CERNin CRIS-laitteistoilla tehdyt mittaukset, joissa vastaavaa menetelmää käytettiin radioaktiivisten hopeaisotooppien tutkimiseen.
- Tulokset antoivat yksityiskohtaista tietoa näiden ytimien koon ja muodon muutoksista, mikä auttaa testaamaan ja tarkentamaan ydinrakenteen teoreettisia malleja, selventää Kujanpää.
FM Sonja Kujanpään väitöskirjan tarkastustilaisuus pidetään perjantaina 26.9.2025 klo 12:00 alkaen Ylistönrinteellä salissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii tohtori Thomas Day Goodacre (University of Manchester) ja kustoksena dosentti Mikael Reponen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Väitöskirja ‘’Kollineaarisen resonanssi-ionisaatiospektroskopian kehitys ja sovellus: RAPTOR IGISOL:illa ja 106-123Ag:n tutkimus ISOLDE-CERN:issä ‘’on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-86-0987-2
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Sonja Kujanpää, sonja.p.kujanpaa@jyu.fi
Kuvat
Linkit
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Herätä uteliaisuutesi Tutkijoiden yössä – Ohjelmatarjontaa yhdeksällä paikkakunnalla ympäri Suomen!21.9.2026 14:05:00 EEST | Tiedote
Tutkijoiden yö on vuosittain järjestettävä tiedetapahtuma, jossa tutkijat ympäri Eurooppaa avaavat ovensa kaikenikäisille tiedonjanoisille. Tänä vuonna tutkijat avaavat ovensa laboratorioiden uumeniin Jyväskylässä, Oulussa, Helsingissä, Hämeenlinnassa, Kuopiossa, Joensuussa, Porissa, Sodankylässä ja Tampereella perjantaina 25.9.
Kirjailija Sofi Oksanen Martti J. Kari -muistoluennon puhujaksi21.9.2026 12:00:21 EEST | Tiedote
Martti J. Kari -muistoluento 10.12.2026 klo 15.00-16.30 Jyväskylän yliopiston juhlasali
Pohjois-Euroopan vanhojen metsien tunnistamiseen tarvitaan yhteinen tieteellinen perusta17.9.2026 08:10:00 EEST | Tiedote
Kansainvälinen tutkijaryhmä on julkaissut kokoavan katsauksen, joka tarjoaa tieteeseen perustuvat kriteerit Pohjois-Euroopan vanhojen metsien tunnistamiseksi. Julkaisu on tarkoitettu valtakuntien rajat ylittäväksi tueksi päättäjille ja viranomaisille, jotka toteuttavat EU:n komission vaatimusta tunnistaa ja suojella jäljellä olevat vanhat ja luonnontilaiset metsät.
Korkea painoindeksi nuoruudessa voi kiihdyttää biologista vanhenemista17.9.2026 06:30:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston tutkimus osoitti, että korkea painoindeksi nuoruudessa voi olla yhteydessä kiihtyneeseen biologiseen vanhenemiseen aikuisuudessa. Tulokset viittaavat siihen, että erityisesti nuoret, joilla on korkea painoindeksi vanhenevat biologisesti muita nopeammin.
Aikuiset oppivat vieraan kielen puheäänteitä nopeasti – yhdessä oppiminen voi vauhdittaa oppimista15.9.2026 09:03:14 EEST | Tiedote
Aikuiset voivat oppia vieraan kielen uusia puheäänteitä huomattavasti nopeammin kuin aiemmin on ajateltu. Jyväskylän yliopiston tutkimuksessa suomenkieliset aikuiset oppivat havaitsemaan mandariinikiinan sävelkulkuja jo neljän tunnin harjoittelun jälkeen. Tulokset viittaavat myös siihen, että toisen oppijan läsnäolo voi tukea oppimista erityisesti sen alkuvaiheessa.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme