Młodzi naukowcy NCBJ uzyskali prestiżowe środki na prowadzenie swoich prac. Dr Sebastian Trojanowski prowadzacy badania teoretyczne m.in. powiązane z zagadką ciemnej materii uzyskał stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla wybitnych młodych naukowców. Dr inż. Łukasz Bartosik otrzymał grant NCN Miniatura na badanie nowych detektorów opartych na aminokwasach. Mgr inż. Tomasz Kwiatkowski w ramach grantu NCN Preludium będzie modelował przepływy turbulentne chłodziwa w kasetach paliwowych reaktorów.

Dr Sebastian Trojanowski jest absolwentem Kolegium MISMaP Uniwersytetu Warszawskiego, na którym zdobył dyplomy magistra fizyki i chemii oraz tytuł licencjata matematyki. Swój dalszy rozwój związał z grupą teoretycznej fizyki cząstek elementarnych w NCBJ, gdzie też obronił pracę doktorską z wyróżnieniem. Od tego czasu jest związany z Zakładem Fizyki Teoretycznej w Departamencie Badań Podstawowych NCBJ. Jako stypendysta programu Mobilność Plus przebywał on na dwuletnim stażu naukowym na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine w Stanach Zjednoczonych, zaś obecnie podobny staż odbywa na Uniwersytecie w Sheffield w Wielkiej Brytanii.

W swojej pracy naukowej dr Trojanowski koncentruje się na różnych aspektach fizyki w najmniejszej skali tzw. cząstek elementarnych. Prowadzi prace teoretyczne, ale bardzo ceni sobie możliwie bliski kontakt z fizykami eksperymentatorami, chciałby być zawsze w pobliżu możliwych przełomowych odkryć naukowych. Jest on jednym z czterech pomysłodawców nowego eksperymentu przy Wielkim Zderzaczu Hadronów, nazwanego FASER, który będzie się koncentrował na poszukiwaniu śladów od tzw. nowej fizyki, wykraczającej poza naszą dotychczasową wiedzę na temat materii, jak również będzie analizował właściwości najbardziej nieuchwytnych spośród dotychczas znanych nam cząstek, tzw. neutrin. W swoich badaniach, dr Trojanowski zajmuje się też zagadnieniem tzw. ciemnej materii, która jest jednym z dominujących składników otaczającego nas Wszechświata, choć jej natura pozostaje nadal zagadkowa.

Dr inż. Łukasz Bartosik doktorat w dziedzinie chemii uzyskał w Instytucie Chemii Fizycznej PAN, a obecnie kieruje Działem Radiochemii w Zakładzie Badań Reaktorowych NCBJ. Jego badania zaplanowane w ramach projektu Miniatura mają za zadanie sprawdzenie czy można zastosować aminokwasy inne niż alanina jako detektory i dawkomierze promieniowania gamma.

Zasadą działania aminokwasu jako detektora pasywnego jest zerwanie wiązania C-N w aminokwasie i wytworzenie trwałego rodnika, którego strukturę i ilość oznaczamy za pomocą spektroskopii EPR (electron paramagnetic resonance). Detektory bazujące na aminokwasach mogą potencjalnie mieć zastosowanie w badaniach biologicznych lub medycynie (np. terapii BNCT). W badaniach, które zamierza przeprowadzić zespół dra Bartosika zostaną przeanalizowane między innymi takie czynniki jak wpływ struktury rodnika na intensywność i trwałość w czasie sygnału (im stabilniejszy rodnik tym sygnał powinien być intensywniejszy i bardziej stabilny w czasie), wpływ struktury rodnika na liniowość detektora i wpływ podstawników na trwałość rodnika. Badania mają dwa główne nurty: jakościowy, polegający na określeniu struktury powstającego rodnika i porównaniu jej z symulacją spodziewanej struktury oraz ilościowy, polegający na badaniu związku dawki z odczytanym sygnałem, szczególnie po dłuższym czasie.

Mgr inż. Tomasz Kwiatkowski pracuje w Zakładzie Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska (UZ3), w Departamencie Badań Układów Złożonych NCBJ. Do konkursu Preludium zgłosił projekt zatytułowany "Zastosowanie modeli turbulentnych typu LES i hybrydowych dla precyzyjnych predykcji przepływu chłodziwa i wymiany ciepła w ściśle upakowanych kasetach paliwowych".

Jednym z podstawowych aspektów bezpiecznej pracy reaktorów jądrowych jest efektywne odprowadzenie nagromadzonego ciepła wewnątrz reaktora. Najczęściej stosowanym chłodziwem reaktorowym jest woda, choć istnieją także konstrukcje wykorzystujące ciekłe metale lub są chłodzone gazami. Chłodziwo - niezależnie od jego rodzaju - nie przepływa w sposób jednorodny przez przestrzeń wewnątrz rdzenia. Rzeczywisty przepływ pełen jest zaburzeń w postaci lokalnych zawirowań czyli turbulencji. Obecnie, narzędzia jakie posiadamy nie są w stanie perfekcyjnie symulować turbulencji przepływu, która w swej naturze jest bardzo złożonym zjawiskiem trójwymiarowym. Dlatego też modele, których używają naukowcy oraz inżynierowie, muszą zostać odpowiednio zweryfikowane i ulepszone. Jest to szczególnie istotne, aby móc prawidłowo opisać przepływ oraz wymianę ciepła w kasetach paliwowych przy wykorzystaniu zaawansowanych symulacji numerycznych.

Głównym celem badań zaproponowanych w projekcie mgr. inż. Kwiatkowskiego jest walidacja i/lub kalibracja dostępnych i powszechnie stosowanych modeli turbulencji. Wdrożenie tego projektu pozwoli określić, na ile dobre są obecnie stosowne modele turbulentne niskiego rzędu w odniesieniu do modelowania przepływu chłodziwa i wymiany ciepła w ściśle upakowanych kasetach paliwowych. Autor przewiduje, że w konsekwencji zaproponowany zostanie zestaw tzw. najlepszych praktyk, tzn. wskazań jak takie analizy należy przeprowadzać. Dzięki temu społeczność naukowa, inżynierowie jądrowi, ale także wszyscy zajmujący się numeryczną mechaniką płynów otrzymają ulepszone narzędzie umożliwiające pozyskiwanie bardziej wiarygodnych wyników.