Search

Even mass neutron-rich niobium isotopes are among the principal contributors to the reactor antineutrino energy spectrum. They are also among the most challenging to measure due to the refractory nature of niobium, and because they exhibit isomeric states lying very close in energy. The β-intensity distributions of 100gs;100mNb and 102gs;102mNb β decays have been determined using the total absorption γ-ray spectroscopy technique. The measurements were performed at the upgraded Ion Guide Isotope Separator On-Line facility at the University of Jyväskylä. Here, the double Penning trap system JYFLTRAP was employed to disentangle the β decay of the isomeric states. The new data obtained in this challenging measurement have a large impact in antineutrino summation calculations. For the first time the discrepancy between the summation model and the reactor antineutrino measurements in the region of the shape distortion has been reduced. peerReviewed

Background: β-delayed multiple neutron emission has been observed for some nuclei with A≤100, being the Rb100 the heaviest β2n emitter measured to date. So far, only 25P2n values have been determined for the ≈300 nuclei that may decay in this way. Accordingly, it is of interest to measure P2n values for the other possible multiple neutron emitters throughout the chart of the nuclides. It is of particular interest to make such a measurement for nuclei with A>100 to test the predictions of theoretical models and simulation tools for the decays of heavy nuclei in the region of very neutron-rich nuclei. In addition, the decay properties of these nuclei are fundamental for the understanding of astrophysical nucleosynthesis processes, such as the r-process, and safety inputs for nuclear reactors. Purpose: To determine for the first time the two-neutron branching ratio, the P2n value, for Sb136 through a direct neutron measurement and to provide precise P1n values for Sb136 and Te136. Method: A pure beam of each isotope of interest was provided by the JYFLTRAP Penning trap at the Ion Guide Isotope Separator On-Line (IGISOL) facility of the University of Jyväskylä, Finland. The purified ions were implanted into a moving tape at the end of the beam line. The detection setup consisted of a plastic scintillator placed right behind the implantation point after the tape to register the β decays and the BELEN detector, based on neutron counters embedded in a polyethylene matrix. The analysis was based on the study of the β- and neutron-growth-and-decay curves and the β-one-neutron and β-two-neutron time correlations, which allowed us the determination of the neutron-branching ratios. Results: The P2n value of Sb136 was found to be 0.14(3)% and the measured P1n values for Sb136 and Te136 were found to be 32.2(15)% and 1.47(6)%, respectively. Conclusions: The measured P2n value is a factor 44 smaller than predicted by the finite-range droplet model plus the quasiparticle random-phase approximation (FRDM+QRPA) model used for r-process calculations. peerReviewed

One of the key parameters for the reaction network calculations for the rapid proton capture (rp) process, occurring e.g., in type I X-ray bursts, are the masses of the involved nuclei. Nowadays, masses of even rather exotic nuclei can be measured very precisely employing Penning-trap mass spectrometry. With the JYFLTRAP Penning trap at the IGISOL facility, masses of around 100 neutron-deficient nuclei have been determined with a typical precision of a few keV. Most recently, 25Al, 30P, 31Cl, and 52Co have been measured. Of these, the precision of the mass-excess value of 31Cl was improved from 50 to 3.4 keV, and the mass of 52Co was experimentally determined for the first time. The mass of 31Cl is relevant for estimating the waiting-point conditions for 30S as the 31Cl(γ, p)30S–30S(p, γ)31Cl equilibrium ratio depends exponentially on the Q value. For 52Co, located at the path towards 56Ni, a deviation from the extrapolated mass value has been revealed. In this contribution, recent JYFLTRAP experiments for the rp process will be discussed. peerReviewed

In this work we report on the Monte Carlo study performed to understand and reproduce experimental measurements of a new plastic β-detector with cylindrical geometry. Since energy deposition simulations differ from the experimental measurements for such a geometry, we show how the simulation of production and transport of optical photons does allow one to obtain the shapes of the experimental spectra. Moreover, taking into account the computational effort associated with this kind of simulation, we develop a method to convert the simulations of energy deposited into light collected, depending only on the interaction point in the detector. This method represents a useful solution when extensive simulations have to be done, as in the case of the calculation of the response function of the spectrometer in a total absorption γ-ray spectroscopy analysis. peerReviewed

The masses of astrophysically relevant nuclei, 25Al and 30P, have recently been measured with the JYFLTRAP double Penning trap at the new IGISOL-4 facility at the University of Jyväskylä. Unparalleled precisions of 63 and 64 eV were achieved for the 25Al and 30P masses, respectively. The proton-capture Q values for 25Al(p, γ)26Si and 30P(p, γ)31S were also determined, and their precisions improved by a factor of 4 and 2, respectively, in comparison with AME12. The impact of the more precise values on the resonant proton-capture rate has also been studied. peerReviewed

The β-delayed neutron emission probability, Pn, of very neutron-rich nuclei allows us to achieve a better understanding of the nuclear structure above the neutron separation energy, Sn. The emission of neutrons can become the dominant decay process in neutron-rich astrophysical phenomena such as the rapid neutron capture process (r-process). There are around 600 accessible isotopes for which β-delayed one-neutron emission (β1n) is energetically allowed, but the branching ratio has only been determined for about one third of them. β1n decays have been experimentally measured up to the mass A ∼ 150, plus a single measurement of 210Tl. Concerning two-neutron emitters (β2n), ∼ 300 isotopes are accessible and only 24 have been measured so far up to the mass A = 100. In this contribution, we report recent experiments which allowed the measurement of β1n emitters for masses beyond A > 200 and N > 126 and identified the heaviest β2n emitter measured so far, 136Sb. peerReviewed

The β decay of 100Tc has been studied by using the total absorption γ -ray spectroscopy technique at the Ion Guide Isotope Separator On-Line facility in Jyväskylä. In this work the new Decay Total Absorption γ -ray Spectrometer in coincidence with a cylindrical plastic β detector has been employed. The β intensity to the ground state obtained from the analysis is in good agreement with previous high-resolution measurements. However, differences in the feeding to the first-excited state as well as weak feeding to a new level at high excitation energy have been deduced from this experiment. Theoretical calculations performed in the quasiparticle random-phase approximation framework are also reported. Comparison of these calculations with our measurement serves as a benchmark for calculations of the double β decay of 100Mo. peerReviewed

Half-lives and branching ratios for the two mirror ββ decays of 23Mg and 27Si have been measured at the University of Jyväskylä with the IGISOL facility. The results obtained, T1/2=11.303(3)T1/2=11.303(3) s and T1/2=4.112(2)T1/2=4.112(2) s for the half-lives of 23Mg and 27Si , respectively, are 7 and 8 times more precise than the averages of previous measurements. The values obtained for the super-allowed branching ratios of 23Mg and 27Si are B.R.=92.18(8)%B.R.=92.18(8)% and B.R.=99.74(2)%B.R.=99.74(2)% , respectively. The result for 23Mg is three times more precise than the average of the previous measurements, while for 27Si the precision has not been improved, the average of the previous measurements being already very precise. Isospin-symmetry-breaking corrections have been calculated for the two nuclei to determine the corrected FtFt value. peerReviewed

Total Absorption Spectroscopy measurements of the β decay of 103Mo and 103Tc, important contributors to the decay heat summation calculation in reactors, are reported in this work. The analysis of the experiment, performed at IGISOL with the new DTAS detector, show new β intensity that was not detected in previous measurements with Ge detectors. peerReviewed

The QEC value of the superallowed β+ emitter Sc42 has been measured with the JYFLTRAP Penning-trap mass spectrometer at the University of Jyväskylä to be 6426.350(53) keV. This result is at least a factor of four more precise than all previous measurements, which were also inconsistent with one another. As a byproduct we determine the excitation energy of the 7+ isomeric state in Sc42 to be 616.762(46) keV, which deviates by 8σ from the previous measurement. peerReviewed

The 71Ga(νe, e−) 71Ge reaction Q value has been measured with the JYFLTRAP mass spectrometer at the IGISOL facility of the University of Jyv¨askyl¨a to Q = 232.443(93) keV. This value agrees with previous measurements, though it features a much higher accuracy. The Q value is being discussed in the context of the solar neutrino capture rate in 71Ga. peerReviewed

Tämä opinnäytetyö käsittelee Jyväskylän yliopiston uusiutuvan energian tutkimus- ja koulutusohjelman mikro-CHP-koelaitteistoa. Kyseinen mikro-CHP-laitteisto liittyy yhdistetyn lämmön- ja sähköntuotannon tutkimukseen pienessä mikrokokoluokassa. Opinnäytetyöhön kuului kattava tutustuminen koko tutkimuslaitteistoon sekä osallistuminen laitteiston viimeistelyyn ja toimintakuntoon laittoon. Varsinainen tehtävänanto opinnäytetyölle oli tiedonkäsittelyjärjestelmän eli mittaustiedonkeruun ja -analysoinnin suunnittelu, toteutus ja testaus kyseiselle tutkimuslaitteistolle. Tässä opinnäytetyössä käydään läpi mikro-CHP:hen liittyviä käsitteitä, selvitetään tällä hetkellä mikro-CHP-laitteistoissa käytettävää tekniikkaa sekä tehdään varsin perusteellinen katsaus Jyväskylän yliopiston mikro-CHP-laitteistoon ja sen ominaispiirteisiin. Näiden esittelyjen jälkeen selvitetään opinnäytetyön ydinaiheen eli tiedonkäsittelyjärjestelmän suunnittelua ja toteutusta sekä itse järjestelmää lopullisessa muodossaan. Tiedonkäsittelyjärjestelmän käytännöntoteutuksessa ei suunniteltu eikä rakennettu tutkimuslaitteistoon uusia elektroniikkakomponentteja. Mittaustiedonkeruu toteutettiin Mitsubishin E1071-operointipäätteellä ja siinä olevilla tiedonkeruutoiminnallisuuksilla sekä National Instrumentsin PC-tietokonepohjaisella LabVIEW-ohjelmointiympäristöllä. Mittaustiedonanalysointi toteutettiin kokonaisuudessaan edellä mainitulla LabVIEW-ympäristöllä. Toteutettu tiedonkäsittelyjärjestelmä testattiin laitteiston kokonaisvaltaisessa koejossa, jolloin tiedonkeruun ja -analysoinnin todettiin toimivan suunnitelmien mukaisesti sekä ilman ongelmia. Jo ensimmäisissä koeajoissa, joissa tässä opinnäytetyössä toteutettu tiedonkäsittelyjärjestelmä oli käytössä, voitiin ilman epäilyksiä havaita kattavan ja toimivan tiedonkäsittelyjärjestelmän tärkeys tutkimuslaitteistolle.

Tutkielmassa tarkastellaan fyysisen kosketuksen merkitystä ihmiselle kirjallisuuden, aiempien tutkimusten ja suomalaisille nuorille ja aikuisille teetetyn kyselylomaketutkimuksen pohjalta. Keskeisiä kysymyksiä ovat kosketuksen tarpeellisuus ihmiselle, millaista tarpeellinen kosketus on ja mitkä tekijät estävät ihmisiä koskettamasta toisiaan enemmän. Aihetta käsitellään laajasti ja kirjallisuus on tutkimuksen ohella merkittävässä osassa. Myös koululuokassa tapahtuvaa kosketusta tarkastellaan. Kirjallisuus- ja tutkimuskatsauksessa paneudutaan muun muassa myönteisen kosketuksen perustekijöihin, kulttuuri- ja sukupuolieroihin ja kosketuksen merkitykseen ihmisen elämänkaaressa. Lisäksi viitataan kosketukseen liittyvien eläinkokeiden tuloksiin. Tutkimusosiossa esitellään 36 suomalaiselle teetetty kvalitatiivinen tutkimus kosketuksen merkityksestä. Tutkimus toteutettiin käyttäen kyselylomakkeita, joissa oli avoimia kysymyksiä lapsuuden, nuoruuden ja nykyhetken kosketukseen liittyen. Tutkittavat saivat myös pohtia, millainen merkitys kosketuksella on ollut heille tai on heidän mielestään ihmisille yleisesti. Lisäksi tiedusteltiin heidän mielipiteitään kosketusta estävistä tekijöistä sekä luokanopettajaopiskelijoiden tai opettajien ajatuksia koulussa tapahtuvasta kosketuksesta. Keskeisinä tuloksina sekä kirjallisuudesta että tutkimuksista nousivat kosketuksen olennainen asema terveen kasvun ja kehityksen osana sekä kosketuspuutteen monet negatiiviset vaikutukset niin lapsilla kuin aikuisilla. Erityisen merkityksellistä kosketus näyttäisi olevan silloin, kun siinä on mukana välittämistä ja myönteisiä tunteita, mutta vaikutuksia on todettu sellaisenaan myös fysiologisella tasolla. Kosketusta estävinä tekijöinä nousivat esille lähinnä seksuaalisuuteen liittyvät ja kulttuurilliset esteet. Suomalaiset suhtautuivat kosketukseen vaihtelevasti, mutta lähes kaikki pitivät sitä kuitenkin merkityksellisenä. Koulussa suurin osa opettajista piti oppilaiden koskettamista tarpeellisena, joskin koki siinä olevan myös haasteita.