A PRISMA projekt az MSCA (Marie Skłodowska-Curie Actions) kutatási program része. Célja, hogy jelentősen elmélyítse az anyagokban a sugárzás által kiváltott többskálás dinamikák megértését. A projekt többskálás modellezésre, valamint fejlett kísérleti technikákkal végzett alapos validációra épül, és az új ismereteket a technológiai alkalmazások fejlesztéséhez kapcsolja. Az eredményeket a projektpartnerek kísérletei igazolják majd. Az ATOMKI molekuláris vékonyrétegek ionbesugárzás által kiváltott dinamikáját vizsgálja kísérletekkel.

• A nemzetközi konzorciumot vezeti: MBN Research Center GGMBH (Németország)
• A konzorcium további tagjai: University of Kent (GBR), University of Liverpool (GBR), J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry (CZE), HUN-REN ATOMKI (HUN), University of Tartu (EST), Institute of Solid State Physics, University of Latvia (LVA)
• Teljes költségvetés: 931.860 EUR, ebből az ATOMKI része: 90.180 EUR

A pályázatban alacsony nyomású, nitrogént, hidrogént és nitrogén-hidrideket tartalmazó nem-egyensúlyi plazmákat vizsgálunk. Ezek a plazmák az ammónia szintézise szempontjából relevánsak, egy lehetséges új előállítási eljárás mellett egy újszerű, folyékony, „zöld” hidrogéntároló cellaként is üzemelhetnek. Célunk, hogy részletekbe menően tanulmányozzuk a plazma fő összetevőinek - nitrogén, hidrogén és nitrogén-hidridek - a reakcióhálózatát, különös figyelmet fordítva az elektronvezérelt reakciók szerepének megértésére. Ennek érdekében meghatározzuk a dinamikai számítások elvégzéséhez szükséges molekula adatokat, és ezeket felhasználva teljesen állapotszelektív kvantumszórási számításokat tervezünk elvégezni.

A kapott hatáskeresztmetszetek és reakciósebességek plazmaszimulációk bemenő adatai lesznek, amelyek elvezetnek az ammóniaszintézist elősegítő plazmafeltételek meghatározásához.

Támogatás: 4.000.000 HUF

Ebben a projektben a sugárárnyékolás hatékonyságának növelését tűztük ki célul a Holdra és a Marsra tervezett emberes küldetések űrhajóinak (Orion), űrállomásainak (Lunar Orbital Platform Gateway) és mélyűri lakóegységeinek belső tereire vonatkozóan. A hatékonyság növelését egy adott küldetés során fellépő sugárexpozíciókra és jól meghatározott sugárkárosodások elleni előírt mértékű (mérhető és modellszámításokkal is jól becsülhető) védelemre vonatkozóan az alkalmazott árnyékolás tömegének minimalizálásával, a különféle sugárárnyékoló anyagok anyagi jellemzőinek (kémiai összetételének, anyagszerkezeti formáinak, rétegzettségének és geometriájának) optimális megválasztásával kívánjuk elérni. Az ATOMKI elsősorban modellszámításokkal és gyorsítós tesztelésekkel vesz részt a munkában.

Együttműködő partnerek: Genevation Aircraft Ltd, Thales Alenia Space, Debreceni Egyetem, HUN-REN ATOMKI

Teljes támogatás: 300.000 EUR, melyből az ATOMKI része: 60.000 EUR

Az emberiség egyik ősidők óta létező vágya a bolygónkat éltető csillag, a Nap megértése. Ma már tudjuk, hogy az energiatermeléséért atommagfúziós reakciók a felelősek. Miközben a csillagászati megfigyelések napjainkra soha nem látott pontosságot értek el, a Napot modellező Standard Napmodell előrejelzései nem érik el a kívánt pontosságot, hogy a megfelelő precizitású következtetéseket levonhassunk.

Ahhoz, hogy egy nagyon fontos eszközt nyerjünk a Nap belsejében zajló folyamatok megfigyelésére, a legfontosabb magreakciókat, például a nitrogén és hidrogén, vagy a kétféle hélium izotóp fúzióját kell vizsgálni a laborban. Jelen pályázat célja, hogy nagy pontossággal mérjük a reakciókat kihasználva a kísérleti technika gyors fejlődését és új módszerek alkalmazhatóságát. A kísérletekhez főként Magyarország legmodernebb részecskegyorsítóját (az ATOMKI Tandetronját), valamint nemzetközi együttműködések keretében a világon egyedülálló földalatti gyorsítókat fogjuk használni.

Támogatás: 150 MHUF

A projekt célja a barlangi jégből származó adatok elemzése és értelmezése, hogy részletes éghajlati történeteket rekonstruáljon. Tekintettel a barlangi jég egyre növekvő sebezhetőségére a globális felmelegedés miatt, a projekt az átfogó tanulmányozásukat és megőrzésüket célozza meg. Az elnyert támogatás lehetővé teszi, hogy a magyar kutatók kiutazzanak a szlovén barlangokba, és a szlovén kollégákkal együtt mintát gyűjthessenek. A kutatás létrehozza a barlangi jég kronológiáinak globális adatbázisát, kiemelve mind a meglévő ismereteket, mind azokat a kulcsfontosságú hiányosságokat, amelyekre a jövőbeli kutatási erőfeszítéseket irányítani kell. A projekt eredményei segítenek majd jobban előre jelezni a jövőbeli éghajlati forgatókönyveket, tájékoztatni fogják a környezetvédelmi politikát, és hozzájárulnak ahhoz a globális erőfeszítéshez, hogy megőrizzük ezeket a felbecsülhetetlen értékű természeti archívumokat a gyorsuló éghajlati fenyegetések közepette.

Támogatás: 3 MHUF

A SUNFLOWER kollaboráció az egzotikus izotópok szerkezetét és reakcióit kutatja, hogy feltárja az atommagok összetevői között ható kölcsönhatás eredetét és tulajdonságait. Sikerességét egy nagy, NaI(Tl) detektorokból álló rendszer, a DALI2+ adja. Kísérleteinket a világ vezető ionnyalábgyárában, a RIKEN Nishina Központban folytatjuk. A SUNFLOWER kollaboráció keretein belül elhatároztuk a DALI2+ utódjának, a HYPATIA-nak a megépítését. Ez egy ambíciózus és innovatív projekt, amelyben LaBr3 és GAGG kristályokból kívánunk egy hatalmas rendszert megalkotni. Ezen kristályok kitűnő tulajdonságai lehetővé teszik az atommagok térképén olyan területek feltárását, amelyet még senki sem érintett, és a közeljövőben nem is tud elérni. A detektorok fejlesztését és megépítését nemzetközi összefogásban fogjuk megvalósítani, a teszteket a RIKEN Nishina Központban fogjuk elvégezni.

Támogatás összege: 800.000 HUF

A radioaktív ionnyalábokon végzett kísérletek különleges magfizikai jelenségeket tártak fel a stabilitási sávtól távol elhelyezkedő atommagokban: a neutron- és protonpályák közötti, a nukleon héjzáródásoknak megfelelő nagyobb energiaközök eltűnnek, új energiaközök jelennek meg, a gömbszerűnek várt atommagok deformált alakúak lesznek, neutronglória alakul ki az atommagok törzse körül. Az ATOMKI munkatársai a SUNFLOWER nemzetközi kollaboráció tagjaként a világ vezető radioaktív ionnyalábgyárában, a RIKEN Nishina Központban kutatják az egzotikus izotópok szerkezetét és reakcióit. Kutatásaink sikerességét egy nagy hatásfokú detektorrendszer, a DALI2+ adja, amelynek felújításában az elmúlt években meghatározóan részt vettünk. Következő lépésként az erősen neutrontöbbletes nikkel és réz izotópokban a magalak deformációját fogjuk meghatározni. A kísérletet nemzetközi összefogásban valósítjuk meg, amelyben a magyar kutatócsoport meghatározó szerepet játszik.

Támogatás összege: 800.000 HUF

A csillagokban lejátszódó magfizikai folyamatokban jönnek létre a világunkat alkotó kémiai elemek atommagjai. A különböző elemek létrejöttének valószínűségét nukleoszintézis szimulációkkal tudjuk megbecsülni. Ezekhez elengedhetetlen bemeneti paraméterek az atommagok béta-bomlásának jellemzői, a béta-bomlási erősségek és a felezési idők. A stabilitási sávtól távol lévő atommagokra ezeket az értékeket radioaktív nyalábokkal végzett mérésekben tudjuk meghatározni. A kísérleteket a tokiói RIKEN Nishina Központban hajtjuk végre. A projekt keretében nehezebb neutrontöbbletes, valamint a stabilitási sáv másik oldalán elhelyezkedő protontöbbletes atommagok béta-bomlásának jellemzőit határozzuk meg. A mérési terveket már elfogadta a RIKEN Program Tanácsadó Bizottsága magas besorolással, a mérésekben ATOMKI munkatársak a (társ)szóvivők. A kísérleteket nemzetközi összefogásban valósítjuk meg, amelyben a magyar kutatócsoport meghatározó szerepet játszik.

Támogatás összege: 1.300.000 HUF

Bizonyos közepes tömegszámú protontöbbletes atommagokban különböző, a magalakok deformációjával kapcsolatos jelenségek kialakulását várjuk. Ezeknek az atommagoknak a szerkezete alig vagy egyáltalán nem ismert. A projekt során célunk, hogy minél több ismeretet gyűjtsünk ezen atommagok gerjesztett állapotairól. A kísérleteinket az egyik legújabb európai gamma-spektroszkópiai összeállítás, a varsói HIL (Heavy Ion Laboratory) kutatóintézetben működő NEEDI spektrométer mellett fogjuk végrehajtani. Ez a berendezés az EAGLE gamma-spektrométerből, a NEDA neutrondetektorból és az ATOMKI által fejlesztett és működtetett DIAMANT töltöttrészecske detektorból álló nagy pontosságú és hatásfokú mérőrendszer. A kísérleteket nemzetközi összefogásban fogjuk megvalósítani, amelyben a magyar kutatócsoport meghatározó szerepet játszik.

Támogatás összege: 1.300.000 HUF

A VIBREAC projekt egy MSCA posztdoktori ösztöndíj, amelynek célja új számítási eszközök fejlesztése az asztrofizikában releváns molekuláris kölcsönhatások állapot-szelektív leírásához kváziklasszikus szórási modellekre és teljes dimenziós potenciális energiafelületekre (PES) támaszkodva. Az új szórási modell a többatomos molekulák ütközéseit tudja kezelni teljes felbontásban a forgási és rezgési (rovibrációs) kvantumállapotok szerint, ami elengedhetetlen az összetett molekulák csillagászati megfigyeléseinek értelmezéséhez. A molekuláris szórásdinamika és a potenciális energiafelület-számítások terén végrehajtandó fejlesztések megvalósítási helyszíne a HUN-REN ATOMKI Debrecenben. Ezen kívül a támogatott kutató (Demes Sándor) a Szegedi Tudományegyetemen képzésben vesz részt számítógépes kémia és PES-fejlesztés területén, a Leuveni Katolikus Egyetemen (Belgium) pedig a molekulaszórás rovibrációs leírásával kapcsolatos ismereteit bővíti.

A projekt teljes költségvetése 182.744 EUR, amely teljes egészében a befogadó intézményt, a HUN-REN ATOMKI-t illeti.