This lecture in greek is given to freshmen at the University of Athens as part of our Modern Physics Topics course

1. Είμαστε τελικά
φτιαγμένοι από αστερόσκονη;
Θεόδωρος Μερτζιμέκης
Τομέας Πυρηνικής Φυσικής & Στοιχειωδών Σωματιδίων
Friday, March 16, 12

2. καταρχάς...
Καλωσήλθατε!
Friday, March 16, 12

3. Γιατί είμαστε εδώ σήμερα;
Friday, March 16, 12

4. περίγραμμα
εισαγωγή
Πυρηνική Φυσική: ένα πρωτογενές αντικείμενο
ένας γνωστός άγνωστος: ο πυρήνας
είμαστε τελικά από αστερόσκονη;
ποιοι δρόμοι ανοίγονται;
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

5. το άτομο
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

6. o πυρήνας
Π.Τσαρδακλή, Πυρήνας, 2010
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

7. o πυρήνας
Π.Τσαρδακλή, Πυρήνας, 2010
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

8. αλχημεία
πρωτόλεια επιστημονική μέθοδος
σε συνδυασμό με μυστικισμό
φιλοσοφική Λίθος, πανάκεια,
μετατροπή σε Χρυσό
κι όμως η αλχημεία υπάρχει!
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

9. ραδιενέργεια
ανακαλύφθηκε το 1895
άνοιξε ένα νέο κόσμο στη Φυσική
χρήσιμη αλλά και επικίνδυνη.
επικίνδυνη αλλά και χρήσιμη
Henri Becquerel
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

10. οι πρώτοι σύγχρονοι αλχημιστές
Goeppert-Mayer
Wu
Curie
Bohr
Fermi
Rutherford
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

11. τα ισότοπα
τα στοιχεία χαρακτηρίζονται από το Ζ
(Χημεία!)
τα ισότοπα χαρακτηρίζονται από το Α
γιατί είναι τόσο σημαντικά τα ισότοπα;
Σήμερα γνωρίζουμε πάνω από 3000 ισότοπα
~25% ανακαλύφθηκε τα τελευταία 15 χρόνια
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

12. αστάθεια ισοτόπων
η πλειοψηφία των ισοτόπων που ξέρουμε
σήμερα είναι ασταθή (ραδιενεργά)
η μεταστοιχείωση συμβαίνει!
όλη η ύλη του σύμπαντος είναι
αποτέλεσμα μεταστοιχειώσεων
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

13. Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

14. ακτινοβολίες
α
β
γ
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

15. σχάση
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

16. σύντηξη
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

17. πρωτόνια - νετρόνια
στην καρδιά των ισοτόπων βρίσκονται οι
δομικοί λίθοι: πρωτόνια - νετρόνια
αν εξαιρεθεί το φορτίο, τότε δε διαφέρουν
μεταξύ τους. Μιλάμε πλέον για
νουκλεόνια.
οι ιδιότητες των νουκλεονίων και των
αλληλεπιδράσεών τους είναι στο κέντρο
της έρευνας της Πυρηνικής Φυσικής
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

18. δυνάμεις στον πυρήνα
στη μικροσκοπική κλίμακα του πυρήνα
έχουμε την ισχυρή πυρηνική δύναμη και την
ασθενή πυρηνική δύναμη
μέχρι το τέλος της δεκαετίας του ’80
νομίζαμε ότι γνωρίζαμε το 90% των
φαινομένων του πυρήνα
1987: δημιουργείται η πρώτη ασταθής
δέσμη ---> ένας νέος κόσμος γεννιέται
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

19. terra incognita
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

20. terra incognita
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

21. τυπικό πείραμα
στόχος
ακτινοβολία
δέσμη
μπαμ!
ανιχνευτής
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

22. ραδιενεργές δέσμες
στόχος
δέσμη
δευτερογενής
επιτάχυνση
ραδιενεργοί
πυρήνες
RIB
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

23. μικροί χρόνοι ζωής!
RIB
παραγωγή πυρήνων πολλές τάξεις
μεγέθους συγκριτικά με σταθερές δέσμες
απαιτείται τεχνολογία αιχμής
επιταχυντές
ανιχνευτές
τεχνικές
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

24. μικροί χρόνοι ζωής!
RIB
παραγωγή πυρήνων πολλές τάξεις
μεγέθους συγκριτικά με σταθερές δέσμες
απαιτείται τεχνολογία αιχμής
επιταχυντές
ανιχνευτές
τεχνικές
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

25. επιταχυντές
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

26. ανιχνευτές
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

27. FRIB
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

28. SPIRAL2
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

29. ISOLDE@CERN
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

30. RIKEN
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

31. FAIR2
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

32. Ωραία όλα αυτά, αλλά
ΤΙ ΨΑΧΝΟΥΜΕ;
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

33. βασικά ερωτήματα σήμερα
ποια είναι η φύση των πυρηνικών
αλληλεπιδράσεων;
τι συμβαίνει στα εξωτικά συστήματα;
από τι είναι φτιαγμένα τα άστρα;
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

34. ανταγωνισμός p-n
πυρηνική δομή
εξωτικές αναλογίες
νετρόνια/πρωτόνια
γνωρίζουμε ελάχιστα για το
μορφή παίρνει η ισχυρή
δύναμη στα άκρα του
ισοτοπικού πίνακα
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

35. ανταγωνισμός p-n
πυρηνική δομή
εξωτικές αναλογίες
νετρόνια/πρωτόνια
γνωρίζουμε ελάχιστα για το
μορφή παίρνει η ισχυρή
δύναμη στα άκρα του
ισοτοπικού πίνακα
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

36. ανταγωνισμός p-n
πυρηνική δομή
εξωτικές αναλογίες
νετρόνια/πρωτόνια
γνωρίζουμε ελάχιστα για το
μορφή παίρνει η ισχυρή
δύναμη στα άκρα του
ισοτοπικού πίνακα
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

37. ανταγωνισμός p-n
πυρηνική δομή
εξωτικές αναλογίες
νετρόνια/πρωτόνια
γνωρίζουμε ελάχιστα για το
μορφή παίρνει η ισχυρή
δύναμη στα άκρα του
ισοτοπικού πίνακα
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

38. μαγικοί αριθμοί
το πρότυπο των φλοιών
συνοδεύεται από μαγικούς
Goeppert-Mayer αριθμούς νουκλεονίων
με την έλευση των
ραδιενεργών δεσμών
παρατηρούμε ΤΕΛΕΙΩΣ
διαφορετικούς αριθμούς στις
ακραίες καταστάσεις (και
άρα ΝΕΑ φαινόμενα)
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

39. πυρηνική αστροφυσική
συγκεκριμένες διεργασίες έχουν
δημιουργήσει όλα τα στοιχεία
στα άστρα αυτό συμβαίνει συνέχεια!
μπορούμε να προσομοιώσουμε τα άστρα;
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

40. άστρα στο εργαστήριο
r-process
rp-process
s-process Reaction
κύκλος CNO network
σύντηξη στον ήλιο
αστέρες νετρονίων
υπερκαινοφανείς ---> αστερόσκονη!
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

41. σύνδεση με άλλες κλίμακες
υπάρχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον σε θεωρητικό
επίπεδο για τη σύνδεση με μικρότερες
κλίμακες.
συγκρούσεις βαρεών πυρήνων στον LHC
(Pb+Pb)
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

42. Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

43. εφαρμογές - ενέργεια
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

44. εφαρμογές - ιατρική
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

45. εφαρμογές - περιβάλλον
ραδόνιο
χρονολόγηση ορυκτών
επιπτώσεις πυρηνικών ατυχημάτων
μελέτη σεισμικών ρηγμάτων
αρχέγονα ραδιενεργά
γεωνετρίνα
...
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

46. εφαρμογές - ανάπτυξη/ασφάλεια
http://www.iaea.org/technicalcooperation/Home/Mulitmedia/Videos/index.html
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

47. "We are stardust
We are billion years old carbon
We are golden..."
~ Joni Mitchell
Woodstock 1969
“People they come together
People they fall apart
No one can stop us now
'Cause we are all made of stars”
~ Moby, 2002
Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12

48. Θεόδωρος Μερτζιμέκης • http://v.gd/nuclear • tmertzi
Friday, March 16, 12