Programul FAIR-RO

Programul FAIR-RO are ca scop principal finanțarea activităților de cercetare-dezvoltare necesare participării României la experimentele Centrului FAIR.

Primele proiecte de cercetare-dezvoltare dedicate pregătirii comunității științifice românești în vederea participării la viitoarele experimente la FAIR au fost finanţate, începând cu luna iulie 2014 (până în iunie 2016), în cadrul Planului Naţional de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare 2007 – 2014 (PNCDI II), prin Programul Capacităţi/Modul III/RO-CERN.

În prezent, în conformitate cu HG nr. 583/2015 pentru aprobarea PNCDI pentru perioada 2015-2020 (PNCDI III), activitățile de CD ale instituțiilor românești participante la FAIR se finanțează prin Programul 5 - Cercetare în domenii de interes strategic, Subprogramul 5.2 Participare la organismele şi programele internaţionale de cercetare în domeniul atomic şi subatomic - Modulul FAIR-RO. Conducerea Subprogramului 5.2 din PNCDI III se realizează de către Institutul de Fizică Atomică (IFA,) pe bază de contract de finanţare încheiat cu Ministerul Cercetării, Inovării şi Digitalizării (MCID). Lista proiectelor finanţate în perioada 2016-2019 poate fi consultată aici, iar lista proiectelor in derulare poate fi consultata aici.

Domenii/tematici de cercetare specifice programului științific FAIR (mai multe informații pot fi găsite pe pagina web a Centrului FAIR):

Structură nucleară şi astrofizică nucleară folosind în particular fascicule de nuclee radioactive;
Structură hadronică, teoria cromodinamicii cuantice (QCD) a interacţiilor tari şi vidul QCD, în special cu fasciculele de antiprotoni;
Diagrama de fază a materiei nucleare şi plasma quarcgluonică cu fascicule de ioni grei la energii înalte;
Fizica plasmelor foarte dense cu grupuri de fascicule de ioni grei, puternic comprimate, în combinaţie unică cu un laser Petawatt actualmente în construcţie;
Fizică atomică, electrodinamică cuantică (QED) şi câmpurile electromagnetice ultraînalte cu fascicule de ioni grei cu sarcină foarte mare şi antimaterie;
Dezvoltări tehnice şi cercetare aplicată cu fascicule de ioni pentru ştiinţa materialelor şi biologie.

Experimentele propuse la FAIR şi colaborările respective sunt sintetizate în tabelul de mai jos, care cuprinde şi principalele instalaţii implicate în aceste programe de cercetare.

Programe individuale de cercetare aprobate pentru FAIR, împreună cu obiectivele lor ştiinţifice şi instrumentaţia ştiinţifică necesară.
(Sunt incluse şi unele opţiuni de viitor, evaluate de comitetele de program, dar care nu fac parte din proiectul de bază.)

Denumirea experimentului	Domeniul ştiinţific	Programul de cercetare	Instalaţie tehnică	Instalaţie de bază
R3B	NUSTAR¹	Studiul reacţiilor în cinematica inversă cu fascicule de ioni radioactivi relativişti.	Vast dispozitiv de reacţie permiţând realizarea de experimente cu reacţii cinematice complete.	Da
HISPEC/DESPEC	NUSTAR	Studiul nucleelor departe de stabilitate prin spectroscopie gama şi de particule, de înaltă rezoluţie şi înaltă eficienţă.	Detectoare γ plus dispozitive de detectare a particulelor cu sarcină şi a neutronilor.	Da
LASPEC	NUSTAR	Studiul speciilor de ioni radioactivi prin spectroscopie laser.	Staţie de spectroscopie laser cu scopuri multiple.	Da
MATS	NUSTAR	Măsurarea de înaltă precizie şi înaltă eficienţă a timpului de viaţă şi a masei nucleelor radioactive	Dispozitiv complex compus dintr-o capcană de ioni cu fasciculul de electroni (pentru regenerarea sarcinii), capcane de ioni (pentru prepararea fasciculului) şi un sistem de capcane Penning de precizie	Da
ILIMA	NUSTAR	Masa şi timpul de viaţă la fasciculele de ioni radioactivi răciţi şi stocaţi	Spectroscopie de masă Schottky şi izocronă	Da
EXL	NUSTAR	Reacţii cinematice inverse cu ioni uşori pe nuclee radioactive.	Dispozitiv de reacţie în interiorul inelului.	Da
ELISe	NUSTAR	Împrăştierea elastică, inelastică şi cvasi- liberă de electroni a nucleelor departe de stabilitate.	Dispozitiv de ciocnire electroni-ioni, inclusiv un spectrometru electronic de înaltă rezoluţie.	Da
SuperFRS	NUSTAR	Producere și separare în zbor de nuclee radioactive exotice și studiul acestora.	Spectrometru de masă de înaltă rezoluție.	Da
PANDA	AP²	Cromodinamică cuantică (QCD) și fizică hadronică cu fascicule de antiprotoni de energie înaltă răciţi.	Amplu sistem detector ţintă internă, acoperind unghiul solid aproape în întregime.	Da
CBM	NMP³	Diagrama de fază QCD la ciocnirile nucleu-nucleu de energii înalte	Amplu sistem detector ţintă fixă, acoperind unghiul solid aproape în întregime	Da
HEDgeHOB	APPA⁴	Materie caldă, densă, produsă de impulsuri intense de ioni şi/sau laser.	Staţii experimentale de fizica plasmei.	Da
WDM	APPA	Studiul proprietăților materiei dense și calde produse de fascicule intense de ioni grei.	Stație de interacție fascicul de ioni cu stația de laseri de mare energie PHELIX.	Da
FLAIR	APPA	Studii de precizie cu fascicule de ioni, antiprotoni stopaţi sau de energie joasă.	Inel de stocare electrostatică de energie ultrajoasă, capcană Penning, staţii ţintă de antiprotoni de energie joasă.	Da
SPARC	APPA	Spectroscopie de fizică atomică şi studii de ciocniri cu fascicule de ioni de energie înaltă stocaţi.	Experimente cu ţintă fixă şi în interiorul inelului.	Da
BIOMAT	APPA	Aplicaţii ale fasciculelor de ioni şi antiprotoni în biofizică, biologie, studiul materialelor şi alte discipline.	Diferite staţii ţintă cu scopuri multiple.	Da

¹Nuclear Structure, Astrophysics and Reactions (Structură, astrofizică şi reacţii nucleare).
²Antiproton Physics (Fizica antiprotonilor).
³Nuclear Matter Physics (Fizica materiei nucleare).
⁴Atomic Physics, Plasma Physics and Applications (Fizică atomică, fizica plasmei şi aplicaţii).

Obiectivele generale ale Programului FAIR-RO derivă din cele ale Programului 5 și ale Subprogramului 5.2, conform cu prevederile HG nr. 583/2015:

identificarea de nişe de cercetare, tehnologice şi industriale la nivel naţional, european şi mondial specifice activităților FAIR;
utilizarea resurselor de CD prin participarea în comun, în cadrul FAIR, la soluționarea problemelor de interes strategic pentru România;
prin cooperarea cu FAIR, obținerea de rezultate științifice vizibile și cu impact, transfer de cunoștințe și tehnologii cu aplicații strategice;
comunicarea eficientă între instituțiile de cercetare, de învățământ, industriale și economice din România, prin popularizarea rezultatelor științifice obținute la FAIR.

Obiectivele specifice ale Programului FAIR-RO sunt următoarele:

întărirea participării instituțiilor românești la proiectele de cercetare-dezvoltare desfășurate în cadrul FAIR;
creșterea output-ului științific prin creșterea numărului de publicații în reviste cotate ISI și de comunicări la conferințe internaționale de prestigiu;
creșterea potențialului aplicativ al cercetărilor prin elaborarea de dispozitive, prototipuri, software, tehnologii etc și valorificarea acestora prin publicații, brevete, contracte economice etc;
creșterea capacităţii de participare „in-kind” la construcţia acceleratorului şi la experimente printr-o mai bună valorificare a resurselor şi competenţelor naţionale;
formarea de tineri specialiști prin implicarea crescută a studenților, tinerilor absovenți, masteranzilor, doctoranzilor în proiectele de cercetare cu FAIR și pregătirea lucrărilor de licență, disertațiilor de master și a tezelor de doctorat în tematicile proiectelor.
implicarea crescută a mediului economic și de afaceri printr-o informare corespunzătoare privind necesitățile în construcţia şi exploatarea FAIR;
încurajarea participării la cercetările multi- și interdiscipinare care se desfășoară la FAIR, cu posibile aplicații în domenii de interes public din România;
o mai bună comunicare și promovare a rezultatelor obținute în cadrul proiectelor cu FAIR în mediul educațional și pentru publicul larg prin organizarea de activități specifice.