Dr Karol Kozioł z Zakładu Fizyki Detektorów i Diagnostyki Plazmy NCBJ, uzyskał grant NCN w konkursie MINIATURA 6 na realizację pojedynczych działań naukowych. Badania dr Kozioła dotyczą naruszania parzystości oraz efektów elektrodynamiki kwantowej w spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego.

Konkurs NCN MINIATURA 6 dotyczy pojedynczych działań naukowych, które mają służyć przyszłym projektom badawczym. Zaliczają się do nich badania wstępne, kwerendy, staże naukowe, wyjazdy badawcze, czy wyjazdy konsultacyjne. W ramach tego konkursu, dr Karol Kozioł, pracownik Zakładu Fizyki Detektorów i Diagnostyki Plazmy w Departamencie Aparatury i Technik Jądrowych NCBJ, zdobył grant do projektu „Badanie łamania parzystości oraz efektów QED w spektroskopii NMR”.

Symetria parzystości, czyli niewrażliwość własności cząstek na pewne transformacje dyskretne, jest w fizyce naruszana w oddziaływaniach elektrosłabych. Próba eksperymentalnego zaobserwowania naruszania parzystości (PV), została określona jednym z pięciu eksperymentów, które trudnością dorównują znalezieniu cząstki Higgsa. Badania prowadzone są zarówno dla wysokich energii, tak jak w Wielkim Zderzaczu Hadronów, jak i w reżimie niskoenergetycznym. Przykładem tego typu prób sprawdzania fizyki fundamentalnej jest zastosowanie spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Metoda ta może pozwolić na eksperymentalne zmierzenie zachodzenia PV w układach molekularnych.

Dodatkowo, na widma jądrowego rezonansu magnetycznego wpływa również elektrodynamika kwantowa (QED). Ostatnie badania wskazują, że poprawki QED dla ciężkich atomów i molekuł, mogą być znaczące. „W naszych wcześniejszych pracach pokazaliśmy, że poprawki QED stałej ekranowania σ mogą być nawet rzędu ∼0.5% całkowitej wartości dla ciężkich atomów (Z≈80) oraz, że podobny efekt dla stałej sprzężenia spinowo-spinowego J to nawet ∼1% całkowitej wartości dla ciężkich atomów” – opisuje dr Karol Kozioł. „Oznacza to, że dla ciężkich atomów, co do których spodziewamy się, że efekt PV będzie większy niż dla lekkich atomów, poprawki QED do parametrów NMR nie mogą być zaniedbywane w dokładnych obliczeniach”.

W ramach projektu objętego grantem, dr Kozioł planuje przeprowadzenie relatywistycznych obliczeń molekularnych przy użyciu autorskiego modelu poprawek QED. Ma to pozwolić na wytypowanie układów molekularnych, w których naruszenie parzystości ma szansę być zmierzone eksperymentalnie. Co więcej, w planach jest rozszerzenie modelu na większą klasę molekuł.

Serdecznie gratulujemy uzyskania grantu i życzymy sukcesów w pracy naukowej!