 |
 |
|
Existing applicants/evaluators log in here
|
|
Young Researchers and Professionals
| Project leader |
Paar Nils |
| Administering organization: |
Faculty of Science
University of Zagreb
Horvatovac 102a,
10000 Zagreb
Croatia |
| Partner Institution/Company: |
|
| Grant type: |
3B |
| Project title: |
Spin-Isospin Excitations in Exotic Nuclei and Astrophysically Relevant Weak Interaction Rates |
| Project summary: |
The main purpose of this project is to establish the independent research leadership of the main applicant and the necessary scientific infrastructure with the objective to conduct a basic research at the interface of the theoretical nuclear physics and astrophysics, that unifies the modeling of complex physical systems and advanced scientific computing. The project will enable the transfer of knowledge and skills into Croatia, which the main applicant gathered while working almost seven years at universities abroad during doctoral and postdoctoral training.
The project goal is to develop a modern microscopic theory for numerical solving of the nuclear many-body problem based on relativistic energy density functionals. The envisioned research includes the self-consistent description of the ground state, astrophysically relevant charge exchange excitations, and the quest for new exotic collective modes which include spin and isospin degrees of freedom in weakly bound nuclei. In addition, studies will include processes relevant for the creation of chemical elements in the universe which involve nuclei away from the valley of stability: beta-decay, electron capture, interplay of beta-decay and electron capture in supernova collapse, neutrino-nucleus reactions, nuclear response to supernova and solar neutrinos, and neutrino nucleosynthesis. Of particular importance is development of new and consistent approach to neutrino-nucleus cross sections for neutrino detectors and perspectives of studies using low-energy neutrino beams (beta-beams). A theoretical framework based on the relativistic energy density functional will go beyond the present state-of-the-art approaches, and provide the first fully self-consistent description of astrophysically relevant excitations and reactions which is necessary for reliable modeling of the nucleosynthesis and supernova dynamics.
Since the envisioned research necessitates considerable computational resources, one of the goals of this project is to set up a departmental center for advanced computing in theoretical physics and astrophysics as a relevant computing center in Croatia for development of modern methods in numerical modeling of complex physical systems and distributed large-scale calculations. The computational resources established within this project will enable not only to achieve given scientific objectives, but they will also provide the opportunity for transfer of knowledge to undergraduate students working on their diploma/Master/PhD theses. This project will enable the main applicant to set up the cornerstones of an international collaboration with scientists from the three relevant European universities, and it will strongly support the integration of the Croatian science in the European framework.
|
| Hrvatski sažetak: |
Osnovni cilj projekta je uspostava nezavisne istraživačke karijere voditelja i postavljanje znanstvene
infrastrukture za izvođenje temeljnih istraživanja u sinergiji teorijske nuklearne fizike i astrofizike,
koja ujedinjuje modeliranje složenih fizikalnih sustava i napredne metode računarstva. Projekt
će omogućiti prijenos znanja i vještina koje je voditelj stekao dugogodišnjim radom na inozemnim
sveučilištima u Hrvatsku. Predviđen je razvoj moderne mikroskopske teorije za numeričko rješavanje problema mnoštva čestica na temelju relativističkih energijskih funkcionala gustoće.
Istraživanja će uključivati samosuglasni opis osnovnog stanja atomske jezgre, astrofizički značajna
pobuđenja sa izmjenom naboja, i potragu za novim egzotičnim kolektivnim pobuđenjima koja uključuju spinske i izospinske stupnjeve slobode u slabo vezanim jezgrama. Planirana su istraživanja procesa koji značajno doprinose stvaranju kemijskih elemenata u svemiru, a uključuju egzotične jezgre: beta raspad, uhvat elektrona, međuigra beta raspada i uhvata elektrona u kolapsu supernove, neutrino-jezgra
međudjelovanje, odziv jezgre na neutrine sa supernove i Sunca, i neutrino nukleosinteza. Od posebnog značaja je razvoj novog teorijskog opisa neutrino-jezgra udarnih presjeka za detektore neutrina i studije izvedivosti ubrzivača za produkciju neutrina niskih energija. Predviđeni teorijski okvir bit će zasnovan na relativističkim energijskim funkcionalima gustoće napredniji od najboljih raspoloživih modela,
i omogućit će potpuno samosuglasni opis astrofizički značajnih pobuđenja i reakcija potrebnih za pouzdano modeliranje nukleosinteze i dinamike supernove.
S obzirom da predviđena istraživanja zahtjevaju značajne računalne resurse, jedan od ciljeva ovog
projekta je uspostava računalnog centra teorijske fizike i astrofizike, kao značajnog računalnog
središta u Hrvatskoj, za razvoj modernih metoda matematičkog modeliranja kompleksnih
fizikalnih sustava i paralelnog programiranja u složenim proračunima. Planirani računalni
resursi omogućit će ne samo izvođenje planiranih istraživanja, nego i prijenos znanja na
studente tijekom izrade diplomskih, magistarskih i doktorskih radova. Projekt će omogućiti
voditelju i da uspostavi temelje međunarodne suradnje sa znanstvenicima na tri
značajna europska sveučilišta, čime će doprinijeti integraciji hrvatske znanosti u europske
okvire.
|
| Amount requested from UKF: |
84.417 € |
| Amount of matching funding: |
23.800 € |
|
|
|
