Projekti / Programi
Fizika transporta delcev v snovi
01. januar 1999
- 30. april 2002
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.00 |
Naravoslovje |
Fizika |
|
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| 1.01.00 |
Naravoslovje |
Matematika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P265 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizika polprevodnikov |
| P260 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija |
| P240 |
Naravoslovno-matematične vede |
Plini, dinamika tekočin, plazma |
| T160 |
Tehnološke vede |
Jedrsko inženirstvo in tehnologija |
| P140 |
Naravoslovno-matematične vede |
Vrste, Fourierova analiza, funkcionalna analiza |
fizika polprevodniskih elementov; sipanje hladnih nevtronov; mehanika fluidov; jedrska tehnologija; funkcionalna analiza.
Raziskovalci (8)
Organizacije (1)
Povzetek
Predloženi raziskovalni program podpira nekatere dodiplomske predmete študijskega programa gradbeništvo, predvsem pa podiplomsko študijsko usmeritev "Jedrska energetika" , ki se vse od ustanovitve l. 1984, v tesnem sodelovanju z inštitutom "J.Stefan", odvija na Fakulteti za gradbeništvo, Univerze v Mariboru.
Vsebina raziskovalnega programa v veliki meri izhaja iz sinergijskega učinka med seboj vzajemno povezanih temeljnih raziskav na izbranih področjih (uporabne) fizike, matematike in tehnike, ki se neposredno nanašajo na področje jedrske tehnike, oziroma problematiko, ki je povezana z obratovanjem jedrske elektrarne Krško. Seveda pa je spodaj opredeljeni raziskovalni program osnova za kvalitetno izvajanje podiplomskega študija "Jedrska energetika" , nadalje predstavlja temeljno izhodišče na poti k osnovanju novega podiplomskega programa na Fakulteti za gradbeništvo z (delovnim) naslovom "Mehanika fluidov in hidravlika", predvsem pa služi, ob tesnem mednarodnem sodelovanju, vzgoji, na zapisanih področjih, vrhunsko izobrazenih kadrov.
Tako zastavljeni cilji se odvijajo preko naslednjih raziskovalnih dejavnostih:
1. temeljnih raziskav na področju transporta električno nabitih delcev (v sedanjem obdobju elektronov in vrzeli) v polprevodnikih (predvsem na stiku kovina/polprevodnik) in detektorjih jedrskih sledi ter možnost njihove uporabe za detekcijo sevanja (posebej jedrskih) delcev (fotodiode, polprevodniski detektorji sevanja, polimerni detektorji jedrskih sledi, polprevodniske diode in pd.)
2. temeljnih raziskav na področju študija dinamike molekul v trdni snovi, tekočih kristalih in tekočinah z metodo sipanja hladnih nevtronov na čas preleta (time of flight),
3. temeljnih raziskav na področju pretoka tekočine skozi porozno snov s posebnim poudarkom na:
a) odlaganjem v vodi razpršenih radioaktivnih nečistoč v ustrezno modeliranih zemljinah in
b) na mehanske lastnosti nekaterih realnih zemljin, pomembnih s stališča gradbeništva, ter
c) praktične uporabe dobljenih izsledkov na področju hidravlike,
4. temeljnih raziskavah na področju teorije Hilbertovih prostorov in na njih delujočih nekomutativnih algebraičnih opreatorskih sistemih (jordanski in pa Lie-jev), ki izhajajo iz algebraičnega pristopa k teoriji integralskih enačb in se tako neposredno navezuje na proučevanje parcialnih diferencialnih enačb, s čimer raziskave podpirajo zgoraj opisana raziskovalna prizadevanja ter
5. temeljnih in uporabnih raziskav na področju reaktorskih materialov s poudarkom na transportu nevtronov, fotonov in elektronov v pogojih raziskovalnih in močnostnih reaktorjev (t.j. reaktor Triga na IJS ter JE Krško).
Pomen za razvoj znanosti
Pomen na zgoraj navedenih področjih predlaganih raziskav je proučitev in razumevanje naslednjih temeljnih pojavov, ki predvsem (toda ne izključno) zadevajo:
- vzrok nastanka pogojev, ki vodijo do spreminjanja višine potencialne bariere na meji kovina/polprevodnik (t.im. vpetje Fermijevega nivoja) v odvisnosti od energije vpadlih (in v Si podlago vmeščenih) kovinskih ionov in neposredni vpliv na transport nosilcev nabojev (gre za, v svetu, pomembne raziskave na področju fizike polprevodniskih elementov)
- razumevanje mehanizma nastanka sevalnih poškodb pri prehodu ionizirajocih delcev (predvsem 12C(n,3alfa) reakcija) skozi detektor jedrskih sledi CR-39, ki so temeljnega pomena za razvoj detektorja za termične in hitre nevtrone (preko uporabe ustreznih nevtronskih konvereterjev) v okolici reaktorjev,
- razvoj metode robnih elementov kot ustreznejše metode za modeliranje pretoka (ne-newtonske) kapljevine skozi (v tej fazi raziskav se vedno) modelno propustno snov.
Navedene raziskave se izvajajo v tesni sodelavi s številnimi raziskovalnimi skupinami v svetu (Res. Institute for Techn. Phys., Madz. akademija znan., Royal Inst. of Technol., Stockholm, Institute of Nuc. Phys., Krakow, Univ. of Waterloo, Waterloo, Kanada, Univ. of Bristol, Bristol, V.B., in podobno).
Pomen za razvoj Slovenije
Kot že zapisano, je programska skupina dejavna na področjih, ki v kar največji meri (seveda ob tesnem sodelovanju z IJS, LJ) podpirajo podiplomskemu izobraževanju na področju "Jedrska energetika", ki se odvija na Fakulteti za gradbeništvo, UMB (glej tocko 1.5.1 zgoraj) ob hkratnem prenosu raziskovalnih dosežkov neposredno na uporabnika (JE Krško), kot služijo pripravam za osnovanje novega podiplomskega študijskega programa na FG na področju mehanike fluidov. Rezultati raziskav dobljeni na slednjem področju so v obliki podeljenega patenta, ki preprečuje vodni udar, ze neposredno uporabljivi, pretok tekočine skozi porozno snov pa, med drugimi, predstavlja pereč problem s katerim se srečujejo (tudi) slovenski gradbeniki pri gradnji avtocest.
Rezultati raziskav na področju dinamike molekul z metodo sipanja hladnih nevtronov nimajo izrazitih uporabniških možnosti, toda predstavljajo svojevrstno uveljavitev Slovenije v mednarodnem merilu tudi na tem področju, dočim naši najnovejši rezultati raziskave transporta delcev v polprevodnikih (predstavljeni na konferenci MIDEM, septembra 1998 v Rogaški Slatini), kažejo na dejstvo, da je potrebno proučiti možnost pridobitve patenta na področju uporabe naše, po metodi curka ioniziranih skupkov, izvedene Schottkyjeve sestave kot izboljšane oblike fotodiode.
Na področju dinamike fluidov se sodelavec ponasa z dvema podeljenima patentoma za preprečevanje vodnega udara na osnovi dušenja z vodnim vrtincem, ki sta bila takoj prenesena v prakso (Vodovod Ormož, SFOR v Sarajevu, itd.), v mesecu septembru 1998 pa so sodelavci na mednarodni konferenci predstavili uporabljivost metode robnih elementov za izračun transporta tekočine skozi (modelno) propustno snov.
Vse opisane raziskave pa potrebujejo močno matematično oporo, kot jo zagotavlja sestava pričujoče programske skupine.
