Nauki fizyczne

Zwiedzanie Środowiskowego Laboratorium Ciężkich Jonów UW

Zwiedzanie największego w Polsce laboratorium dysponującego akceleratorem ciężkich jonów. Wycieczka obejmuje krótkie wprowadzenie do fizyki akceleracji cząstek naładowanych, zapoznanie z zasadą działania cyklotronu, zwiedzenie pomieszczenia akceleratora oraz hali eksperymentalnej wraz z krótkim omówieniem układów pomiarowych do badań z dziedziny fizyki jądrowej. Podczas wędrówki zwiedzający dowiadują się także, jakie badania prowadzi Laboratorium oraz jakie są zastosowania tych badań w energetyce jądrowej i w medycynie.

Przed wycieczką projekcja filmu popularnonaukowego "Tajemniczy świat jąder atomowych"

- reż. J. Grębosz -  Film w prosty sposób wprowadza podstawowe pojęcia z dziedziny fizyki jądrowej oraz opowiada o metodach prowadzenia badań w tej dziedzinie, zabiera widza w podróż od skali galaktycznej do skali mikroświata. Dzięki animacjom komputerowym, na tle muzyki, pokazuje w przystępny sposób, jak odkryto istnienie jądra atomowego i jak badamy jego strukturę za pomocą tak zwanej spektroskopii jądrowej. Film stara się pokazać fascynacje naukowców w odkrywaniu tajemnic wszechświata.

Film został nagrodzony Grand Prix ("Srebrna Sowa") na III Krakowskim Przeglądzie Filmu Naukowego, Kraków 2001.

scenariusz i realizacja: Jerzy Grębosz, muzyka: Carl Orff, Adrian Konarski, konsultacja naukowa: prof. Witold Męczyński, dźwięk: Mirosław Ziębliński, produkcja: Instytut Fizyki Jądrowej im H. Niewodniczańskiego, Polska Akademia Nauk, Kraków, Polska

W trakcie wykładu zostanie omówiony Model Standardowy - teoria opisująca oddziaływania cząstek elementarnych. Przedstawionych zostanie kilka przykładów badań, w których poszukiwane są sygnały Nowej Fizyki i nowych źródeł łamania symetrii materia-antymateria.

Czy kilkaset metrów ściany i skał na pewno stanowi dla światła barierę nie do przebycia? Jeśli fotony tworzą światło, to czym mogą być „ciemne fotony”? Na wykładzie opowiem o tych oraz innych niezwykłych zjawiskach, jakie wciąż może przed nami skrywać fizyka.

Czy możliwe jest skonstruowanie czapki niewidki?  Jak zbudować klimatyzator, który nie wymaga prądu? Czy soczewka cieńsza od ludzkiego włosa będzie w przyszłości montowana w naszych telefonach? Odpowiedzi na te i inne pytania postaramy się znaleźć w trakcie wykładu

Przyjdź i dowiedz się, jak używając taśmy klejącej można minerał wydobyty ze skały przekształcić w nanomateriał. Podczas warsztatów opowiemy o unikatowych własnościach cienkich warstw półprzewodnikowych - dichalkogenków metali przejściowych, które, podobnie jak grafen, z roku na rok zyskują coraz większe zainteresowanie naukowców. Każdy z uczestników warsztatów będzie miał okazję stworzenia swojej własnej nanostruktury o grubości kilku lub kilkunastu warstw atomowych.

Katedra Fizyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie przygotuje do pokazów mikroskop sił atomowych NaioAFM.
Ten wielofunkcyjny system zapewnia solidną wydajność w ramach nanoedukacji i podstawowych badań małych próbek.
Dane AFM zawierają ilościowe informacje o głębokości i generują trójwymiarowy obraz obiektów o rozmiarach nanometrycznych.
Przeprowadzenie pojedynczej serii pomiarów będzie połączone z omówieniem charakterystyk mikroskopu i własności badanych próbek.
Również pokażemy, jak pracują studenci i naukowcy w laboratorium fizycznym.

Przedstawimy, jak eksperymenty z dziedziny fizyki jądrowej wysokich energii badają materię o ogromnych gęstościach energii, taką, jaka wypełniała Wszechświat w pierwszych chwilach jego istnienia.

Fizykę i chemię wykorzystuje się do wykrywania substancji lotnych w przyrządach zwanych czujnikami gazów. Opowiemy, jak one działają, jak wyglądają i jak mogą być wykorzystane.

Oddziaływanie pola elektrycznego z materią jest podstawą wszystkich metod spektroskopowych od spektroskopii zakresu radiowego poprzez spektroskopię mikrofalową oraz podczerwieni, kończąc na spektroskopiach zakresu widzialnego oraz nadfioletu.

Na wykładzie omówione będą mechanizmy oddziaływania pola elektrycznego z materią ze szczególnym uwzględnieniem zakresu radiowego i mikrofalowego.

Zostanie wprowadzone pojęcie przenikalności elektrycznej ośrodka. Wyjaśnione zostanie, jak kondensator gromadzi pole elektryczne w sobie i dlaczego wypełnienie kondensatora dielektrykiem wyraźnie zwiększa jego możliwości gromadzenia energii elektrycznej.

Zajmiemy się szczególnymi własnościami wody jako ośrodka polarnego i wpływem budowy molekularnej wody na efektywność jej odziaływania z polem elektrycznym. Przedstawimy, co się zmieni w wodzie (z punktu widzenia jej właściwości elektrycznych), gdy z bardzo czystej postaci (wody destylowanej i dejonizowanej) stanie się ona płynem zanieczyszczonym jonami (w wyniku dodania np. soli kuchennej).

Zostanie przedstawiona zasada działania kuchenki mikrofalowej. Spojrzymy też na ogrzewanie potrawy w kuchence mikrofalowej oczami fizyka i zastanowimy się, jaki wpływ na efektywność i jakość grzania ma forma potrawy i wybór naczynia. Powiemy sobie, dlaczego nie powinniśmy wkładać metalowych przedmiotów do kuchenki i dlaczego talerz w kuchence musi się obracać oraz dlaczego w kuchence nie podgrzejemy żywności liofilizowanej.

Ponadto powiemy, co wspólnego ma kuchenka mikrofalowa z telefonem komórkowym i wifi, a na koniec wykładu przedstawimy, jak mikrofale mogą działać na organizmy żywe i jak to można wykorzystać.

Ciągle mamy jakąś rewolucję. Wcześniej wywołał ją prąd elektryczny, później komputery. Teraz pora na sztuczną inteligencję. Maszyny już widzą i słyszą, czy możemy je nauczyć rozpoznawać zapachy?

Fizyka jądrowa, już od swoich początków w laboratoriach Marii Skłodowskiej-Curie, była interdyscyplinarną nauką, która miała ogromny wpływ na badania medyczne i praktykę kliniczną. Radioterapia jest obecnie stosowana w leczeniu raka od ponad 100 lat. Podczas wykładu zostaną zaprezentowane zmiany, jakim uległo leczenie nowotworów, i dalsze perspektywy skutecznej radioterapii. Celem radioterapii jest skutecznie napromienić guz, oszczędzając sąsiadujące z nim zdrowe tkanki. Spełnienie jednoczesne tych dwóch warunków - skuteczności i bezpieczeństwa - nadal stanowi wyzwanie techniczne, przed którym staje dziś fizyka jądrowa. Dwie najczęstsze formy radioterapii to radioterapia z użyciem zewnętrznej wiązki uzyskiwanej z akceleratora medycznego oraz brachyterapia, która polega na wszczepieniu radioaktywnych izotopów bezpośrednio do leczonej objętości lub w jej pobliżu. Radioterapia wiązką zewnętrzną odbywa się za pomocą wiązek elektronów, fotonów i ciężkich jonów. Nowoczesne technologie radioterapii umożliwiają dostarczanie wiązki z wielu kierunków, "dopasowanych" do kształtu guza i modulowanych z szybko zmieniającą się intensywnością. Przykłady terapii konformalnej obejmują radioterapię wiązką o modulowanej intensywności (IMRT), radioterapię stereotaktyczną (SRT) i radiochirurgię stereotaktyczną (SRS) - system CyberKnife oraz radioterapię hadronową. Typowe techniki brachyterapii obejmują wiele metod, od wszczepiania stosunkowo dużych, widocznych źródeł radioaktywnych w pobliżu lub bezpośrednio do objętości guza, co jest najczęściej stosowane w leczeniu raka prostaty, po radioembolizację, w której dostarczane są miliony mikroskopijnych radioaktywnych mikrosfer Y-90 przez cewnik bezpośrednio do łożyska guza, jak stosuje się dzisiaj w leczeniu guzów wątroby.

Pozytonowa Tomografia Emisyjna (PET, ang. Positron Emission Tomography) to technika obrazowania medycznego procesów zachodzących wewnątrz ciała pacjenta z wykorzystaniem specjalnych radiofarmaceutyków podawanych pacjentowi przed badaniem. Substancja taka gromadzona jest głównie w komórkach nowotworu gdzie ulega rozpadowi radioaktywnemu na cząstki antymaterii - pozytony. Pozytony (czyli antyelektrony) po napotkaniu elektronów z ciała człowieka ulegają anihilacji,emitując energię w postaci promieniowania. Promieniowanie to jest rejestrowane przez tomograf PET. Jednym z wyzwań czekających na rozwiązanie są ogromne koszty budowy urządzenia PET, które powodują, że jego dostępność różni się znacznie w zależności od zamożności kraju. Równie istotnym zagadnieniem jest zwiększenie precyzji otrzymywanego obrazu pacjenta. Obecnie prowadzone są na świecie badania na szeroką skalę nad coraz to bardziej nowoczesnymi technologiami PET. W Polsce trwają zaawanasowane prace nad projektem J-PET, którego celem jest stworzenie innowacyjnego, modularnego tomografu cyfrowego PET do obrazowania całego ciała pacjenta. Koncepcja J-PET zakłada zastosowanie detektorów plastikowych, znacznie tańszych od obecnie używanych materiałów. Unikalne własności skanera J-PET pozwalają także na rozwijanie nowatorskich technik obrazowania opartych na tzw. tomografii wielofotonowej. Podczas wykładu opowiemy, jak funkcjonuje tomograf J-PET, pokażemy oraz zademonstrujemy działanie jego uproszczonego modelu. Opowiemy także o perspektywach użycia nowych wskaźników nowotworowych opartych na zjawiskach kwantowych.

Seria 30-minutowych pokazów dla dzieci i dorosłych, ilustrujących różnorodne procesy atmosferyczne z wykorzystaniem przyrządów pomiarowych Zakładu Fizyki Atmosfery.

Po krótkim wprowadzeniu do interfejsu Blendera (programu do grafiki 3D) każdy z uczestników zaprojektuje w nim pionek oraz wydrukuje go na drukarce 3D.

Na stanowisku przedstawimy ofertę, którą udostępniamy szkołom - nieodpłatnie wypożyczane przez nas liczniki promieniowania jonizującego. Zaprezentujemy rzeczone liczniki oraz ich możliwości, a także warunki, na jakich wypożyczamy je szkołom. Uczciwie wyjaśnimy, co można nimi zmierzyć, a w czym ustępują komercyjnym, drogim urządzeniom.

Na zwiedzających czeka interesująca i pouczająca układanka - staną przed zadaniem skompletowania schematu elektrowni jądrowej. Oprócz tego będą musieli dopasować każdy z elementów układanki do odpowiadającego mu opisu. Zapraszamy nie tylko najmłodszych, ale wszystkich lubiących zdobywać wiedzę przez zabawę.

Goście będą brać czynny udział w warsztatach, po uprzednim wprowadzeniu teoretycznym. W atrapie komory gorącej będą atrapy zasobników i przechowywanych w nich próbek. Goście obserwując wnętrze komory przez wziernik będą mogli z pomocą manipulatora wykonać przygotowane zadania polegające na przekładaniu próbek do odpowiednich zasobników. Opiekun stanowiska opowie im przy okazji o zastosowaniu komór izotopowych i izotopów promieniotwórczych wytwarzanych w reaktorach jądrowych.
Po pracy przy komorze zwiedzający będą mogli poddać się rzeczywistej kontroli radiometrycznej na bramce wykrywającej skażenia promieniotwórcze. Prowadzący podkreśli, że bramki takie znajdują się w każdym reaktorze jądrowym i w innych miejscach, gdzie pracuje się z radioizotopami.

Warsztaty dla dzieci od 6 do 10 lat. Młodzi badacze będą wytwarzać prąd elektryczny na dwa sposoby. Pierwszym będzie budowa ogniwa Volty przy użyciu owoców i warzyw. Drugim będzie budowa maszyny - prądnicy przy użyciu samodzielnie budowanych cewek oraz magnesów neodymowych.

Grupy do 14 osób

3 grupy od 10:00 – zajęcia 45 minut + 20 minut przerwy między zajęciami.

Zapisy wcześniej na adres: kuryl@ifpan.edu.pl

Na udostępnionym stanowisku komputerowym zwiedzający będą mogli skorzystać z aplikacji symulującej sterownię reaktora jądrowego. Symulacji tej używano do szkolenia zawodowych operatorów. Pod opieką doświadczonych pracowników NCBJ zwiedzający przeprowadzą rozruch reaktora i poznają podstawowe zasady jego działania. Zwiedzający zobaczą także makiety elementów paliwowych reaktora i innych jego części, a od opiekuna stanowiska dowiedzą się, jakie reakcje fizyczne zachodzą w reaktorze.

Nawet mechanika może być ciekawa, pod warunkiem, że przeprowadza się doświadczenia, a nie tylko czyta w podręcznikach „o klockach zsuwających się po równi pochyłej”, „piłkach rzucanych z wieży” lub „samochodach jadących z miasta A do miasta B”. W trakcie wykładu będziemy mogli przekonać się sami, że wiedza książkowa jednak opisuje  rzeczywistość. W szczególności dowiemy się:

Jak sprawdzić, że Ziemia obraca się wokół własnej osi?

Czy można podlać cały trawnik, nawet mając zbyt krótki wąż?

Czy ciało może „staczać się do góry” po równi pochyłej?

Co to są i skąd się biorą siły odśrodkowa i Coriolisa?

Jak zabezpieczyć statek przed kołysaniem przez fale?

Z jaką siłą działa powietrze na wszystkie przedmioty?

Na zakończenie grupa widzów uniesie się na powietrznej prasie.

Elektronika to wspaniały świat, w którym nie ma rzeczy niemożliwych, a droga do ich realizacji jest niezwykle ciekawa i daje wiele satysfakcji. Na zajęciach postawimy pierwsze kroki, które jak wiadomo bywają najtrudniejsze.

Warsztaty dla dzieci od 6 do 10 lat. Młodzi badacze będą wytwarzać prąd elektryczny na dwa sposoby. Pierwszym będzie budowa ogniwa Volty przy użyciu owoców i warzyw. Drugim będzie budowa maszyny - prądnicy przy użyciu samodzielnie budowanych cewek oraz magnesów neodymowych.

Grupy do 14 osób

3 grupy od 10:00 – zajęcia 45 minut + 20 minut przerwy między zajęciami.

Zapisy wcześniej na adres: kuryl@ifpan.edu.pl

Intuicyjny opis mechanizmów zaburzających czasoprzestrzeń w okolicy czarnych dziur.

Elektronika to wspaniały świat, w którym nie ma rzeczy niemożliwych, a droga do ich realizacji jest niezwykle ciekawa i daje wiele satysfakcji. Na zajęciach postawimy pierwsze kroki, które jak wiadomo bywają najtrudniejsze.