A metanol alapú üzemanyagcella egy ígéretes elektromos energiaforrás, ahol a kémiai energia átalakul elektromos energiává. Az üzemanyagcella legfőbb előnye a magas hatásfok és ultra-alacsony szennyeződés kibocsátás. Jelenleg inkább laptop, okos telefon, digitális kamera működtetéséhez alkalmazzák, de léteznek már metanol meghajtású gépkocsik is. Fontos kutatási cél a cella teljesítményének növelése a cellában végbemenő elekrokatalitikus folyamatok optimalizálásával. Elsősorban a gátló kémiai és fizikokémiai folyamatok feltérképezése, annak csökkentése a feladat. Ilyen pl. a szén-monoxid, mint katalizátorméreg keletkezése és a szén-dioxid melléktermék felhalmozódása a platina anódon, a keletkezett vízréteg gátló hatása a katódon, valamint a metanol átjutása reakció nélkül a katód felé. Ilyen molekuláris folyamatok követésére bevezettük a pozitron emissziós tomográfiás (PET) leképezési módszert, ami kiegészíti az szakirodalomból ismert, eddig alkalmazott képalkotó módszereket, mint például CT és MRI (katalizátoranyag vizsgálata, vízáramlás követése). A ¹¹C-radiojelzett metanol és deriváltjainak kötődése, lefedettség mértéke, területi eloszlása, degradációk a katalizátor felületeken, valamint azok időbeni változásai információt adnak a cella teljesítményéről, az esetleges teljesítményromlás okáról. A kísérletekhez egy oktatási célra készült, kis teljesítményű (max. 0.5 V) cellát alkalmaztunk 30 x 30 mm² felületű katalizátorokkal. A leképezés kisméretű, nagyfeloldású, az Atommagkutató Intézet és a Nukleáris Medicina Intézet (Debrecen Egyetem) együttműködésében kifejlesztett MiniPET-3 (ismertebb nevén kisállat PET) kamerával történt.

A tanulmányunkban az egyik legnagyobb magyarországi középső bronzkori temetőben feltárt leleteket vizsgáltuk. 29 bronzkori ember komplex embertani és stroncium izotópos vizsgálatát publikáltuk  elsőként hazai bronzkori anyagban. A Szigetszentmiklós-Ürgehegyen feltárt temetkezési hely a korai és középső bronzkorban virágzó Vatya-kultúrához tartozott. A Vatya-kultúra a Kr. előtti 2000 és 1500 közötti, nagyjából 500 évet felölelő periódus a Kárpát-medence történelmében. A pásztorkodó és földművelő népessége főként a Duna-Tisza közén, illetve a Duna jobb parti sávjában, nagyjából a mai Bács-Kiskun, Pest és Fejér megye területén élt. A 26 hamvasztásos és 3 csontvázas temetkezésből előkerült maradványt vizsgáltuk. A 241. urnasírban előkerült csontok egy 25-35 éves nő tragikus életútjára derítettek fényt. A nő magas társadalmi státusára utal arany hajfonat-karikája és bronz nyakperece. A szülés előtt vagy közben elhunyt nővel együtt temették el 7-8 hónapos iker magzatait. A fog és csontmaradványok stroncium izotópos vizsgálatával nyomon lehet követni a nő mobilitását a születésétől az utolsó napjaiig. Tanulmányunk megérősíti a stroncium izotópos vizsgálatok alkalmazhatóságát hamvasztott szöveteken egyaránt. Történelmi szempontból pedig az eredmények által igazolva lett, hogy bronzkori Közép-Európában a nemzetségen kívüli házasságkötés bevett szokás volt és a magasabb rangú egyedek közötti rokoni kötelékek a gazdasági kapcsolatok létrejöttét vagy a már meglévők erősítését szolgálták.

Az atommagfizikai héjmodell és annak kifinomultabb változatai meghatározott pályákra helyezték a nukleonokat, és magyarázatot adtak a kísérletileg meghatározott mágikus nukleonszámok (8, 20, 28, 50, 82, 126) létezésére. Azt tapasztalták, hogy a mágikus számú nukleonokkal rendelkező atommagok gömbszerű alakkal rendelkeznek. Azonban jelentős eltéréseket mutattak ki a héjmodelltől a neutrongazdag nátrium és magnézium izotópok között. A kísérleti adatokat egy úgynevezett inverziósziget segítségével sikerült értelmezni, amely nagyjából a Z=10-12 (Z: rendszám), N=20-22 (N: neutronszám) tartományban helyezkedik el. Ebben a speciális magtartományban az atommagok a legalacsonyabb energiájú alapállapotban deformált alakúak, a nukleonpályák energiája megváltozik, ami az N=20-as klasszikus héjzáródás megszűnésével jár.

Azóta az N=8-as, N=20-as és N=28-as klasszikus mágikus számok környékén fellelhető inverziószigeteket és határaikat már behatóan tanulmányozták. Azonban a kísérleti technika csak az utóbbi öt évben jutott el arra a szintre, hogy az N=40-es mágikus szám környékén is vizsgálódhassunk. Kísérletünk során rámutattunk arra, hogy a 40 neutronnal rendelkező, 63-as tömegszámú vanádium atommag deformációja nagy, és ez is egy inverziószigeten helyezkedik el. Ezzel egy lépéssel előrébb jutottunk ezen inverziósziget határainak letapogatásában, azonban az elkövetkező években még számos kísérletre lesz szükség a sziget teljes feltárásához, hogy aztán célba vehessük az extrém neutron/proton aránnyal (N/Z=2) rendelkező N=50-es inverziószigetet.

A környezeti nyomjelzők (δ²H, δ¹⁸O, ³H) valamint a látszólagos vízkorok (³H/ ³He, SF₆)  idősoraiból következteti lehet a karsztvízforrások beszivárgási és felszínre kerülési körülményeiről. A mecseki, bükki és a Szlovák Karszton vizsgált forrásvizek gyakori mintavétele (2‒4 hét) segített meghatározni a teljesen frissen, valamint a kissé korábban beszivárgott csapadékvizek járulékát. A beszivárgás körülményeit a víz stabil izotóp-összetételének felhasználásával is megbecsülhetjük. A Mecsekből származó Anyák-kútja forrás esetén a felszínre bukkanó víz 10%-ának a tartózkodási ideje fél év. A téli és a nyári hónapok csapadékjai nem azonos mértékben járulnak a maradó beszivárgáshoz. A forrásvizek izotóp-összetételét elemezve arra jutottunk, hogy a téli félév során beszivárgott vizeket egy 5-ös súlytényező használatával kell figyelembe vennünk, ha a forrásvíz izotóp-összetételét a csapadékéval akarjuk összevetni. Ezzel a módszerrel lehetett becsülni a beszivárgó víz tríciumkoncentrációját is. Mindhárom területen hasonló tríciumkoncentrációjú vizeket lehet találni (4-8 TU), és szinte mindegyik esetben az évek során csökken a trícium koncentrációja, mintha még mindig a csapadékvízben lévő bombajárulék lecsengő nyomát látnánk a vizekben. A beszivárgó víz tríciumkoncentrációjához viszonyítva meghatározható a forrásvizek átlagos tartózkodási ideje, melyek esetünkben 0 és 10 év között változnak. A ³H/ ³He kormeghatározást használva a források koraira exponenciális eloszlást kapunk, melynek mediánja 1,4 év. A tríciummérések segítségével megállapítottuk, hogy legrövidebb tartózkodási idejű források a Szlovák Karsztban (0‒2 év) találhatóak. A Mecsek forrásai és a Szinva hasonló korú (0‒4 év), míg a legidősebb víz az Ódor forrásból ered. (4‒12 év).

A távoli világűrben és a bolygóközi térben bekövetkező kémiai változások jelentősen eltérnek attól, amint földi körülmények között tapasztalunk. Amíg az 1930-as években közvetlenül meg nem figyelték a molekulák kémiai reakciókban történő kialakulását, azt gondolták, hogy az űrben a mostoha körülmények (alacsony nyomás, alacsony hőmérséklet, erős sugárzás) miatt lehetetlenek a kémiai reakciók. Ma már szilárd alapokon nyugvó bizonyítékok vannak arra, hogy a kémiai reakciók hatékonyan játszódnak le az űri környezetben is, például a csillagközi molekuláris felhőkben található szilárd szemcséken lerakódó jégburkokban. Fontos feladat az itt végbemenő reakciók kinetikájának és a lehetséges végtermékeknek a megismerése, kialakulási mechanizmusaik megértése, hiszen ezek határozzák meg a felhőkből kifejlődő csillag- és bolygórendszerek kémiai sokszínűségét. Ezek a kémiai reakciók határozzák meg a formálódó égitestek kémiai és morfológiai (strukturális) tulajdonságait, így adva lehetőséget az élethez szükséges környezet kifejlődésének.

Az elmúlt évtizedekben a csillagközi térben végbemenő kémiáról szerzett tudásunk jelentősen gyarapodott, ám azon reakciók tulajdonságai, melyekben a kén játssza a főszerepet, homályban maradtak. Jelenlegi tudásunk szerint a kén döntő szerepet játszik a biokémiai és a nagy geokémiai rendszerekben, ugyanakkor, a csillagközi felhőkben megmagyarázhatatlan hiány mutatkozik a szilárd fázisú kénből, a rá jellemző abszorpciós vonalak az infravörös tartományban gyakorlatilag hiányoznak. Egy lehetséges magyarázat, hogy ez a „hiányzó kén” mintegy „elrejtőzött” a porszemcsék belsejében, és azok alkotóelemeként nem járul hozzá mennyiségével arányosan az abszorpciós vonalakhoz. Ez a feltevés jelenleg erősen vitatott. A Naprendszerben a kénnel kapcsolatos kémia fontossága legjobban a Jupiter Galilei-holdjainak rendszerében érhető tetten. Itt az Io kénes vulkánjai által kilövellt (főként SO₂) molekulák szétesnek, ionizálódnak a Jupiter hatalmas mágneses terében. Az ionok a szomszédos jeges holdak (Europa, Ganymedes, és a Callisto) felületébe ütköznek, ahol fontos szerepet játszanak új molekulák (melyek némelyike magában foglalja a lövedék kén iont is) kialakulásában. Jelenleg a jéggel borított égitestek bizonyos molekuláinak (mint például az SO₂) pontos kialakulási mechanizmusa még nem teljesen tisztázott.

A jelen cikk az asztrofizikai szempontból fontos, szilárdfázisú (jég), ként tartalmazó molekulák kémiájának eddigi kísérleti vizsgálatairól ad áttekintést. Ezeknek a molekuláknak a laboratóriumi spektroszkópiáját is bemutatjuk, így is segítve a csillagközi és bolygóközi környezetben talált molekulák azonosítását. Azokat a kísérleti eredményeket tárgyaljuk leginkább, melyeket a semleges-semleges ütközésekben, a hőmérsékletváltozás hatására, valamint a különböző (foton-, ion-, elektron-) sugárzások hatására végbemenő kémiai reakciók során mértek. A sugárzások hatásának vizsgálatával kapcsolatban mindkét esetet tárgyaltuk: kén-tartalmú jegek besugárzása nem reakcióképes ionokkal, valamint olyan jegek vizsgálata, melyeket kén-nyalábbal sugároztak be. Elsődleges célunk az volt, hogy ez a közlemény útmutatóként szolgáljon a kén kémiai reaktivitásának tisztázására irányuló jövőbeni laboratóriumi asztrokémiai vizsgálatokhoz. Ez különösen azoknak közeljövőben induló küldetések a fényében fontos, melyek során új adatokhoz juthatunk: ilyenek például a NASA által fejlesztett James Webb Space Telescope (JWST), valamint az Europa Clipper küldetés, és az ESA Jupiter Icy Moon Explorer elnevezésű küldetése.

A légköri szálló poron belül a széntartalmú aeroszol olyan kulcsfontosságú szereplője a légkörnek, mely közvetett módon befolyásolja az éghajlat változását és a környezet minőségét, valamint közvetlen hatással van az emberek egészségére. A jelen tanulmányhoz olyan PM_2,5 aeroszol szűrőket dolgoztunk fel és vizsgáltunk, amiket 2011 decembere és 2014 júliusa között gyűjtöttünk szünet nélkül Debrecenben, az ATOMKI területén. Ezek után a PM_2,5 frakció, a teljes (TC), a szerves (OC) és az elemi szén (EC) tömegkoncentrációit és azok arányait, illetve a minták radiokarbon és stabil szénizotóp összetételét (δ¹³C érték) egyben vizsgáltuk, hogy minél pontosabb képet kapjunk a helyi és a regionális források kilétéről.

A vizsgált időszakban a PM_2,5 aeroszolnak, annak teljes, szerves és elemi szenének átlagos tömegkoncentrációi rendre 23,6; 5,8; 5,0 és 0,8 υg m^-3 voltak. Minden mennyiség esetében a téli időszakokra számolt átlagok 2-3-szorosai voltak a vegetációs, vagyis fűtésmentes időszakok átlagainak. A viszonylag magas átlagos másodlagos szén koncentráció (SOC; 4,1 υg m^-3) és a magas szerves/elemi szén arányok (OC/EC; 6,9) arra utaltak, hogy télen az égési folyamatok jelentős széntartalmú aeroszol forrást képviselnek. A magas modern széntartalom (77%) alapján pedig azt is kijelenthetjük, hogy ilyenkor főleg a biomassza, illetve a fa tüzelőanyagok égetése dominált a kőszén, vagy az olaj használatával szemben. A gyűjtött aeroszol, a mintavételi helyet környező vegetáció és a tüzifa stabil szénizotóp (δ¹³C) összetételének vizsgálata arra enged következtetni, hogy télen az olyan közkedvelt tüzifa típusok, mint az akác, a tölgy és a bükk értékei befolyásolják a széntartalmú aeroszol átlagos értékeit (-25.6 ‰). Ezzel szemben nyáron a mintavételi helyet körülvevő vegetáció és a közlekedési folyékony üzemagyagok használata kap nagyobb szerepet az aeroszol negatívabb átlagos értékének (-26.7‰) kialakításában.

A vizsgált évek őszi időszakaira kapott pozitívabb δ¹³C értékek okainak feltárásában az online elérhetőségű HYSPLIT trajektória modellező és a FIRMS nyitott tűzeseményeket megjelenítő programokat hívtuk segítségül. Eredményeink alapján azt feltételezzük, hogy ezekben az időszakokban az ország déli és keleti határvidékekhez közeli tarlóégetési (nagy eséllyel kukoricacsutka) folyamataiból származó aeroszolok hosszútávú transzportjának hatásaival találkoztunk.