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
Lupaavia tutkimustuloksia infrapunasaunan hyödyistä urheilijoille7.10.2025 07:00:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopiston liikuntatieteellisen tiedekunnan tutkimus osoittaa, että infrapunasaunan käyttö harjoituksen jälkeen voi nopeuttaa joukkueurheilijoiden palautumista ja tukea suorituskykyä. Menetelmä vaikuttaa lupaavalta erityisesti tiiviiden ottelukausien aikana.
Väitös: Potilaiden valinnanvapaus voi parantaa julkista terveydenhuoltoa, taloudelliset kannusteet ovat lisänneet kuvantamisen käyttöä yksityisellä puolella6.10.2025 11:21:35 EEST | Tiedote
KTM Konsta Lavaste tarkasteli Jyväskylän yliopiston kauppakorkeakoulun taloustieteen väitöskirjassaan terveydenhuoltomarkkinoiden erityispiirteisiin liittyviä kysymyksiä suomalaisilla aineistoilla. Tutkimuksen mukaan potilaiden valinnanvapaudella on mahdollista parantaa julkisen terveydenhuollon toimivuutta. Taloudelliset kannustimet ovat lisänneet kuvantamisen liikakäyttöä yksityisessä terveydenhuollossa. Lisäksi tutkimus osoittaa, että yksityisten terveysvakuutusten suosio ei liity vahvasti terveydenhuoltopalveluiden tarjontaan.
Korona koetteli esikoisvanhempien tukiverkostoja – vain puolet sai riittävästi tukea6.10.2025 09:38:19 EEST | Tiedote
Kun koronapandemia rajoitti ihmisten arkea, jäivät monet tuoreet esikoisvanhemmat ilman kaipaamaansa sosiaalista tukea. Jyväskylän yliopiston tuore tutkimus selvitti esikoisvanhempien saaman sosiaalisen tuen riittävyyttä sekä sen yhteyttä vanhempien psyykkiseen hyvinvointiin koronapandemian aikaan ja sen jälkimainingeissa.
Väitös: Uutta tietoa sulfaattipitoisuuden vaikutuksista boreaalisiin vesieliöihin (Hu)6.10.2025 07:05:00 EEST | Tiedote
Jyväskylän yliopistossa valmistuneessa väitöskirjassa tutkittiin kohonneen sulfaattipitoisuuden vaikutuksia boreaalisten sisävesien ja Itämeren rannikkovesien eliöstölle. Itämeren murtovesieliöstön altistuskokeita on tehty nyt ensimmäistä kertaa. Selvitys antaa tieteellisen perustan sulfaattipitoisten valuma- ja jätevesien ympäristövaikutusten arviointiin ja kuormituksen sääntelyyn vesieliöstön suojelemiseksi.
Uudisraivaajien maa – Ylä-Savon asutus ja elämisen ehdot -kirja valittiin Vuoden kotiseututeokseksi4.10.2025 12:05:00 EEST | Tiedote
Vuoden kotiseututeokseksi on valittu Jyväskylän yliopiston rehtori Jari Ojalan ja akatemiatutkija Riina Turusen toimittama kirja Uudisraivaajien maa – Ylä-Savon asutus ja elämisen ehdot. Vuonna 2024 julkaistun teoksen on kustantanut Suomalaisen Kirjallisuuden Seura.
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