Denumirea Programului Nucleu:
Cercetari avansate de laseri – plasma – radiatie – spatiu
Acronim: LAPLAS IV
Contractul nr.: 4N/2016
Denumirea obiectivului: Cercetari fundamentale, aplicative si specializare inteligenta in domeniul stiintelor si tehnologiilor spatiale
Titlul proiectului: Studii și tehnologii avansate în fizica energiilor înalte și astrofizică
Proiect 1: PN 16.47.02.01
Director de proiect: Dr. Titi Preda
Obiectivul proiectului: Dezvoltarea de modele pentru jeturile de plasma relativiste și interacții dintre nucleele relativiste, realizarea de studii experimentale și tehnologii pentru astrofizică și energii înalte.
Obiectivele specifice:
OS1: Studii ale modelelor de interacție elementară a particulelor și nucleelor relativiste la energii înalte ;
OS2: Studii ale jeturilor de plasmă relativiste produse de găurile negre;
OS3:Studii ale sistemelor de detecție a radiației cosmice la sol și în spațiu;
OS4: Studiul reacțiilor nucleare la energii mai mari de câțiva GeV, relevante pentru astrofizică;
OS5: Studiul tehnologiilor de producere a energiei electrice în spațiu și ale sistemelor de propulsie ionice;
Rezultate estimate:
(1) Studiul jeturilor de plasmă relativistă
(1)1. Cod numeric pentru simularea globala a jeturilor relativiste de la gaurile negre din galaxiile cu nucleu activ folosind metoda particula-in-celula
(1)2. Grafice care sa ilustreze amplificarea si generarea campurilor magnetice in plasma din jeturile relativiste
(1)3. Metoda pentru stabilirea proceselor care accelereaza self-consistent particulele pana la energii non-termice cu o distributie de energie functie-de-putere
(1)4. Grafice pentru compararea spectrelor sintetice obtinute din simulari cu spectrele realizate folosind observatii cu telescoape terestre si spatiale
(1)5. Articol ISI
(1)6. Prezentarea rezultatelor la o conferinta internationala de catre Dr. Ioana Dutan (ISS)
(1)7. Prezentare sustinuta la ISS de catre Prof. Dr. Ken-Ichi Nishikawa (Universitatea din Alabama, Huntsville, SUA)
(1)8. Prezentare sustinuta la Universitatea din Alabama de catre Dr. Ioana Dutan (ISS)
(2) Studiul radiației cosmice ultrarelativiste
– comunicare stiintifica,
– raport stiintific si tehnic,
– activitate de outreach.
(3) Modele atmosferice pentru detecția optică
Dezvoltarea/îmbunătățirea instrumentelor software de modelare a efectelor atmosferice asupra detecției orbitale a radiației din domeniul UV/VIS/IR generate de surse terestre și atmosferice, articol publicat în jurnal cotat ISI, participări la manifestări științifice naționale/internaționale in domeniul științelor și tehnologiilor spațiale.
(4) Reacții de disociere electromagnetică
• Studiul clusterilor de p, d, t, 3He si 4He in interactii periferice in emulsia nucleara.
• Tipuri de clusterizari in emulsia nucleara
• Raport stiintific
(5) Moduri colective cu fascicule radioactive
– evaluarea datelor experimentale privind raspunsul colectiv al nucleelor exotice cu ajutorul metodelor folosite in experimentul R3B;
– dezvoltarea de programe de simulare Monte Carlo pentru a studia imprasatierea cvasi-libera (p,2p) in reactiile nucleelor exotice pentru intervalul energetic 100 MeV – 1GeV;
– calculul sectiunilor eficace si comparatii cu datele disponibile din experimentele test de la R3B si literatura;
– prezentari la conferinte.
(6) Model de interacții nucleare bazat pe teoria haosului
– Studiu asupra productiei de particule la energii relativiste folosind un modelator Monte-Carlo de interactii nucleare, scris in C#: “Chaos Many-Body Engine” (CMBE).
– Lista fisierului de intrare XML al CMBE completata cu noi reactii kaonice si nucleonice ale particulelor elementare si cu noi canale de dezintegrare.
– Distributii si rapoarte standard simulate cu CMBE si HIJING la energia de 200 AGeV, comparate cu distributiile si rapoartele experimentale corespunzatoare de la RHIC-BNL.
– Comparatie preliminara cu date experimentale din astrofizica.
(7) Interacțiile particulelor și nucleelor relativiste
Se vor prezenta rezultatele obtinute de membrii echipei de cercetare la conferintele telefonice ale grupurilor de fizica din care fac parte și vor fi realizate rapoarte de cercetare. Cele mai importante rezultate se vor publica în reviste cotate ISI. De asemenea, unele dintre ele vor fi prezentate la conferințe internaționale de prestigiu din domeniul ciocnirilor nucleare relativiste si ultrarelativiste.
(8) Sisteme de detecție în fizica energiilor înalte și astrofizică
– dezvoltarea de software pentru simulări Monte Carlo cu GEANT4
– dezvoltarea de software pentru prelucrarea datelor experimentale din test-beam-uri
– prezentarea rezultatelor la workshop-uri și conferințe internaționale și publicarea lor în reviste ISI
(9) Celule solare
– Actualizarea situatiei nationale si internationale in domeniu;
– Determinarea adancimii de penetrare a radiatiilor ionizante in materiale de tipul A2B6 prin simulari MC;
– Corelarea adancimii de penetrare a radiatiilor ionizante cu energia initiala a particulei incidente;
– Obtinerea si eficientizarea de noi surse de energie cu masa redusa si performante ridicate pentru viitoarele misiuni spatiale ;
– Dezvoltarea de algoritmi de prelucrarea a datelor experimentale obtinute inainte si dupa iradierea cu particule ionizante ;