Marek Pfützner - informacja o laureacie

Laureat Nagrody FNP 2003 w dziedzinie nauk ścisłych za doświadczalne potwierdzenie istnienia nowego rodzaju promieniotwórczości - rozpadu dwuprotonowego.

Urodził się w 1959 r. w Zabrzu. W 1978 r. ukończył Liceum im. Władysława IV w Warszawie i rozpoczął studia na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Studia te ukończył z wyróżnieniem w 1983 r. i w tym samym roku został zatrudniony w Instytucie Fizyki Doświadczalnej (IFD) UW, gdzie pracuje do dziś (obecnie na stanowisku adiunkta). Pracę doktorską obronił w 1989 r. Nagrodzone osiągnięcie jest głównym elementem rozprawy habilitacyjnej złożonej na Wydziale Fizyki w 2003 r.

Zainteresowanie Laureata fizyką, ale także astronomią, rozpoczęło się już we wczesnych latach szkolnych i rozwinęło się w liceum. Znaczną rolę odegrały w tym miesięczniki popularnonaukowe : najpierw "Młody Technik", a później "Delta", których był stałym czytelnikiem.

Obszarem badań naukowych dr. Pfütznera jest doświadczalna fizyka jądrowa. Zajmuje się nią już od czwartego roku studiów, gdy zdecydował się na specjalizację w Zakładzie Spektroskopii Jądrowej (ZSJ), założonym i kierowanym wówczas przez prof. Jana Żylicza. Prof. Żylicz, który został opiekunem pracy magisterskiej, a potem promotorem pracy doktorskiej dr. Pfütznera, wywarł najsilniejszy wpływ na jego rozwój naukowy i przebieg jego kariery. Z Zakładem Spektroskopii Jądrowej Laureat związany jest do dziś.

Jego pierwsze badania, związane z tematyką pracy dyplomowej, poświęcone były pomiarom jonizacji ciężkich pierwiastków przez protony o energii 1-3 MeV. Eksperymenty wykonywane były przy użyciu akceleratora van de Graaffa Instytutu Problemów Jądrowych na ul. Hożej w Warszawie. Prace te zostały później nagrodzone przez Państwową Agencję Atomistyki.

Wkrótce po zatrudnieniu w IFD dr Pfützner rozpoczął badania radiacyjnego wychwytu elektronu w tzw. przemianach wzbronionych. Prace te, prowadzone we współpracy z Uniwersytetem w Aarhus (Dania), stały się podstawą jego rozprawy doktorskiej. Większość pomiarów oraz cała analiza danych zostały przeprowadzone w pracowni ZSJ w Warszawie. Uzyskane wyniki wykazały znaczną rozbieżność między obserwowaną intensywnością promieniowania a przewidywaniami modeli teoretycznych. Doprowadziło to do wysunięcia hipotezy, że w badanych przypadkach zachodzą tzw. przejścia okrężne, bezskutecznie poszukiwane w latach poprzednich przez badaczy w kilku zagranicznych laboratoriach. Praca doktorska, wieńcząca pierwszy etap tych badań, została nagrodzona przez Ministra Edukacji Narodowej. Badania efektów radiacyjnych towarzyszących wychwytowi elektronu przez jądro atomowe są kontynuowane przez dr Pfütznera. Pod jego kierunkiem powstała niedawno praca magisterska na ten temat, a następna jest w przygotowaniu. Tematyka ta, ciągle niewyczerpana i poznawczo ważna, stała się specjalnością ośrodka warszawskiego.

Po obronie pracy doktorskiej dr Pfützner odbył dwuletni staż naukowy w Ośrodku Badań Ciężkojonowych GSI w Darmstadt. Brał tam udział w uruchomieniu urządzenia nowego typu, tzw. separatora fragmentów FRS, służącego do wytwarzania wiązek jonów radioaktywnych. W czasie tego pobytu zaprojektował i skonstruował gazową komorę jonizacyjną, służącą do identyfikacji jonów, która stała się wkrótce ważnym elementem wysposażenia układu pomiarowego, funkcjonującym do dziś. Udział w wielu eksperymentach wykonywanych na separatorze FRS pozwolił mu zdobyć bezcenne doświadczenie, które zaowocowało w przyszłości. Od tej pory, głównym obszarem działalności Laureata stała się nowo powstała dziedzina fizyki jądrowej uprawianej przy zastosowaniu relatywistycznych wiązek radioaktywnych. Separatory fragmentów stały się głównymi narzędziami jego dalszej pracy naukowej. Jest to droga do badania nuklidów o skrajnie naruszonej proporcji między liczbami neutronów i protonów w stosunku do izotopów trwałych. Poznanie własności tych egzotycznych nuklidów jest bardzo potrzebne m.in. do pełnego zrozumienia astrofizycznych procesów nukleosyntezy.

Po powrocie do Warszawy dr Pfützner dalej brał czynny udział w projektach badawczych realizowanych w GSI na separatorze FRS ale także włączył się do prac o podobnej tematyce prowadzonych w laboratorium GANIL w Caen (Francja) przy użyciu separatora LISE. Nawiązał bliższą współpracę z grupą fizyków z Centrum Badań Jądrowych (CEN) w Bordeaux i przez kilka lat kierował nią ze strony polskiej. Wtedy właśnie, i w tej współpracy, narodził się program badań nuklidów skrajnie neutrono-deficytowych w pobliżu żelaza i niklu, który po dziesięciu latach wysiłków doprowadził do nagrodzonego odkrycia promieniotwórczości dwuprotonowej.

W latach 1995-1997 dr Pfützner odbył ponownie dwuletni staż w GSI Darmstadt. Tym razem celem pobytu było przygotowanie i realizacja własnego projektu - poszukiwanie izomerów mikrosekundowych w izotopach ciężkich pierwiastków wytwarzanych w reakcji fragmentacji ciężkich jonów. Projekt ten przyniósł tak obiecujące wyniki, że zapoczątkował szerszy program badań w GSI, rozwijający się do dziś, z udziałem wielu grup fizyków z kilku krajów europejskich. Wśród najważniejszych rezultatów jakie osiągnięto jest wytworzenie wielu nowych izotopów, obserwacja szeregu nowych stanów izomerycznych i uzyskanie nowych informacji o stanach wzbudzonych nuklidów dalekich od stabilności. Przy znacznym udziale dr. Pfütznera powstał model opisujący prawdopodobieństwo wytwarzania jąder w stanach izomerycznych w wyniku reakcji fragmentacji.

Dzięki aktywnemu udziałowi w pracach nad jądrami bardzo dalekimi od stabilności, prowadzonych w laboratoriach GSI i GANIL, dr Pfützner stał się współautorem kilku spektakularnych wyników. Należy do nich wytworzenie i identyfikacja izotopów 100Sn, 78Ni i 48Ni, które ze względu na tworzące je liczby protonów i neutronów noszą nazwę nuklidów podwójnie magicznych i odgrywają bardzo ważną rolę w badaniach struktury jądrowej. Wytworzenie tych nuklidów, na razie w znikomych ilościach (pojedyncze atomy), odbiło się szerokim echem w społeczności fizyków jądrowych i rozbudziło nadzieje na rychły postęp w poznawaniu własności tych nuklidów.

Ważnym kierunkiem prac Laureata są badania nuklidów w okolicy podwójnie magicznego izotopu 78Ni, prowadzone w laboratorium GANIL. Wykorzystuje w nich inną specjalność warszawskiej spektroskopii jądrowej - metodę izomerów mikrosekundowych, opracowaną wcześniej przez prof. K. Rykaczewskiego i dr. R. Grzywacza. Uzyskane wyniki stanowić będą podstawę rozprawy doktorskiej, która powstaje pod kierunkiem dr. Pfütznera.

Projekt poszukiwania promieniotwórczości dwuprotonowej został opracowany i przedstawiony komitetowi eksperymentów w GSI przez dr. Pfütznera w 1997 r. Zgodnie z sugestiami prac teoretycznych, do badań wybrano skrajnie neutrono-deficytowy izotop 45Fe. Postawione zadanie było nadzwyczaj trudne - należało zarejestrować procesy spontanicznego rozpadu badanego nuklidu wiedząc, że będzie można wytworzyć zaledwie kilka atomów. Przygotowania do pomiarów, zaprojektowanie specjalnego układu detekcyjnego i zgromadzenie odpowiedniej aparatury zajęło kilka lat. Kluczową rolę odegrało tu pionierskie zastosowanie elektroniki cyfrowej do rejestracji promieniowania jądrowego. Także w tej dziedzinie grupa warszawska należy obecnie do ścisłej czołówki światowej. Eskperyment, kierowany przez dr. Pfütznera, odbył się w 2001 r. i trwał około sześciu dni. W tym czasie zarejestrowano pięć zdarzeń rozpadu 45Fe. Szczegółowa i wnikliwa analiza została dokonana przez dr. Pfütznera w Warszawie. Doprowadziła do wniosku, że dominującym sposobem rozpadu 45Fe jest jednoczesna emisja dwóch protonów z półokresem zaniku ok. 3 milisekund. Tym samym izotop 45Fe stał się pierwszym, doświadczalnie udokumentowanym, przypadkiem promieniotwórczości dwuprotonowej. Odkrycie to stworzyło szansę na poznanie oddziaływań i korelacji między protonami w jądrze atomowym. Otworzyło w istocie nowe pole badań w fizyce jądrowej.

Badania jąder dalekich od stabilności uzyskały wsparcie KBN w postaci grantu, którym dr Pfützner kierował i który uzyskał znakomitą ocenę końcową. Osiągnięcia grupy skupionej wokół Laureata zostały też zauważone za granicą - została ona zaproszona do udziału w międzynarodowym projekcie badawczym w ramach V Programu Ramowego Unii Europejskiej. W projekcie tym, który jest jeszcze w trakcie realizacji, dr Pfützner pełni rolę koordynatora grupy polskiej.

Dr Pfützner był kilkanaście razy zapraszany do wygłoszenia wykładów na konferencjach międzynarodowych. W roku 2003 odkrycie promieniotwórczości dwuprotonowej było przez niego prezentowane m.in. we Włoszech, USA, Niemczech i Japonii. Dr. Pfützner jest współautorem ok. 120 publikacji naukowych. Były one cytowane ponad 1400 razy (wg Science Citation Index). Jego działalność dydaktyczna na Wydziale Fizyki UW jest z reguły wysoko oceniana przez studentów w anonimowych ankietach.

Dr Marek Pfützner jest żonaty i ma dwóch synów. Jest miłośnikiem turystyki górskiej i muzyki jazzowej.