Väitös: Kiihdytinlaboratoriossa tehdyt huipputarkat mittaukset paljastavat ydinhajoamisten energiat (Ruotsalainen)
Jouni Ruotsalainen selvitti ydinfysiikan alan väitöskirjatyössään kolmen ydinhajoamisen Q-arvot mittaamalla emo- ja tytärytimen massaeron Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorion JYFLTRAP-kaksois-Penninginloukun avulla. Huipputarkat mittaukset auttavat tulevien neutriinon ominaisuuksia tutkivien kokeiden suunnittelussa.
Neutriinot ovat hyvin yleisiä hiukkasfysiikan standardimallissa esiintyviä alkeishiukkasia. Niiden ominaisuuksia tutkimalla voidaan luoda tarkempia malleja maailmankaikkeuden synnystä, tähtien elinkaaresta ja alkeishiukkasten välisistä vuorovaikutuksista. Avoimia kysymyksiä ovat muun muassa neutriinon massa sekä se, onko neutriino oma antihiukkasensa.
- Neutriinojen massaa ja antihiukkasluonnetta voi tutkia mittaamalla atomiytimen radioaktiivisia beeta- ja kaksoisbeetahajoamisia. Näihin tutkimuksiin sopivia ytimiä on todennäköisesti vain joitain kymmeniä. Hajoamisessa vapautuvan energian suuruus, eli Q-arvo, vaikuttaa kunkin ytimen soveltuvuuteen näihin tutkimuksiin, kertoo väitöskirjatutkija Jouni Ruotsalainen Jyväskylän yliopistolta.
Q-arvomittauksia JYFLTRAP Penningin loukulla
Väitöskirjatyössään Jouni Ruotsalainen selvitti kahden kaksoisbeeta- ja yhden beetahajoamisen Q-arvot. Tätä varten hän mittasi hajoamisen emo- ja tytärytimen massaeron JYFLTRAP kaksois-Penningin loukulla, joka sijaitsee Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratoriossa.
- Loukun vahvassa magneettikentässä ydin liikkuu ympyrämäisellä radalla. Mittaamalla kahden ytimen pyörimistaajuudet liikkeen vaiheen kuvantamiseen perustuvalla ionisyklotroniresonanssi tekniikalla, pystyimme selvittämään niiden suhteellisen massaeron miljardisosan tarkkuudella ja jopa hieman tarkemmin. Mittaustarkkuus on maailman huippua, toteaa Ruotsalainen.
Ytimien soveltuvuus neutriinotutkimukseen
Mitattuja Q-arvoja käyttäen hajoamisille laskettiin puoliintumisajat yhdessä Jyväskylän yliopiston ydinteoriaryhmän kanssa. Koska näiden hajoamisten puoliintumisajat ovat tyypillisesti hyvin pitkiä, laskettu puoliintumisaika kertoo, kuinka monta hajoamista saataisiin havaittua suunnitelluissa neutriinon massan määrittämiseen tähtäävissä mittauksissa.
- Tässä työssä mitattujen kaksoisbeetahajoavien ytimien lasketut puoliintumisajat ovat niin pitkiä, että neutriinon massan tai antihiukkasluonteen määrittämiseksi ei järjellisessä ajassa saataisi havaittua riittävästi hajoamisia. Hopea-110 isotoopin isomeeri sitä vastoin on lasketun beetahajoamisen puoliintumisajan ja muiden ominaisuuksien perusteella loistava ehdokas neutriinon massamittaukseen, iloitsee Ruotsalainen.
FM Jouni Ruotsalaisen väitöskirjan "High-precision Q-value measurements for neutrino physics using the JYFLTRAP Penning trap" tarkastustilaisuus perjantaina 10.10.2025 klo 12:00 alkaen fysiikan laitoksen salissa FYS1. Vastaväittäjänä toimii professori Lutz Schweikhard (Universität Greifswald) ja kustoksena professori Anu Kankainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Väitöskirja "High-precision Q-value measurements for neutrino physics using the JYFLTRAP Penning trap" on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/jyx/Record/jyx_123456789_105918?sid=209573720
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Jouni Routsalainen, jouni.k.a.ruotsalainen@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
Liikuntaharjoittelun yksilöllisyys kansainvälisen konferenssin pääteemana Jyväskylässä 19.–21.11.202513.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Miksi toiset kehittyvät liikuntaharjoittelussa nopeammin kuin toiset? Miten harjoitteluvasteita voidaan ennustaa ja miten perimä vaikuttaa harjoittelun tuloksiin? Muun muassa näihin kysymyksiin kuullaan vastauksia Jyväskylässä järjestettävässä kansainvälisessä valmennustieteen konferenssissa, joka kokoaa yhteen yli 200 osallistujaa ja johtavat alan tutkijat ympäri maailmaa.
Väitöstutkimus: Talousjohto tarvitsee eettisissä tilanteissa selviytymiseen myös etiikkaan liittyvää koulutusta11.11.2025 10:38:04 EET | Tiedote
KTM Heljä Syrén tarkastelee Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulussa tekemässään laskentatoimen ja yritysrahoituksen väitöskirjassaan talousjohdon ammattilaisen työssään kohtaamia eettisiä tilanteita ja niiden ratkaisemiseen liittyvää eettistä päätöksentekoa. Tutkimuksen mukaan selviytyäkseen eettisissä haasteissa laskentatoimen ammattilainen tarvitsee tuekseen koulutusta, jossa käsitellään ”kovan ammattiosaamisen” rinnalla myös etiikkaa. Lisäksi eettisessä päätöksenteossa auttavat organisaation sosiaalipsykologisten prosessien tunnistaminen ja eettisen arvioinnin strategioiden hallitseminen.
EU-rahoitus selvittää siittiöiden ryhmäkäyttäytymistä11.11.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Tutkijatohtori Varpu Pärssinen on saanut yli 200 000 euron EU-rahoituksen tutkimukseen, jossa selvitetään, miksi joidenkin eläinlajien siittiöt muodostavat laajoja ryhmiä ikään kuin solujen välistä yhteistyötä tehden. Tutkimus lisää ymmärrystä lisääntymisbiologian evolutiivisista mekanismeista.
Mielen hyvinvointi ja huolenpito toisista yhteydessä työssä jatkamisen toiveisiin10.11.2025 13:31:10 EET | Tiedote
Gerontologian tutkimuskeskuksessa Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisessä tiedekunnassa tehty tutkimus osoitti, että generatiivisuus – halu huolehtia seuraavasta sukupolvesta – sekä mielen hyvinvointi ovat merkityksellisiä tekijöitä työssä jatkamisen näkökulmasta.
Väitöstutkimus: Nykykirjallisuuden queer-kerronta voi vastustaa kertojan sukupuolittamista7.11.2025 07:58:00 EET | Tiedote
FM Joonas Säntin väitöskirja käsittelee nykykirjallisuuden poikkeusilmiöitä, mutta yhdistää ne laajempaan analyysiin kertojien sukupuolittamisesta ja yhteiskuntakriittisen kertomustieteen haasteista. Sukupuolettomat kertojat haastavat ja vastustavat lukijoiden tulkinnallisia kehyksiä.
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