Fakta

Kontaktperson:
Per Jönsson
Finansiärer:
  • Vetenskapsrådet
Ansvarig vid Mau:
Per Jönsson
Projektmedlemmar:
Affilierade:
  • Tomas Brage - Lunds universitet
Projektperiod:
01 januari 2016 - 31 december 2020
Fakultet/institution:

Om projektet

Ljusutsändning från atomer för att förstå plasma i rymden och atomkärnans egenskaper. I vårt projekt arbetar vi för att bättre förstå plasmer – det mest vanliga tillståndet för materia i universum. Ett plasma kan man tänka sig som gas som består av laddade partiklar – joner och elektroner – och inte som vanliga gaser som består av oladdade molekyler eller atomer.

Nästan all vår information om plasmer kommer från "ljuset" de sänder ut. Det gäller inte minst plasma i rymden, som till exempel de atmosfärer som omger stjärnor, resterna efter döda och exploderade stjärnor. Men det gäller också plasma på jorden, till exempel i de fusionsreaktorer som man just nu försöker utveckla som framtidens energikällor och i den betydligt kallare omgivningen som finns inuti våra lysrör.

För att få kunskap om dessa plasmer så måste vi ha en detaljerad förståelse för samspelet mellan de joner och elektroner plasmat består av och de fotoner (ljuspartiklar) de sänder ut. Om vi förstår det, kan vi också dra slutsatser om vilken omgivning jonerna befinner sig i, när de skickar ut sina fotoner – till exempel vilken temperatur eller densitet som deras omgivning har.

Vi arbetar i ett projekt som bygger på samverkan mellan våra teoretiska beräkningar och olika experimentella och tillämpade grupper vi samarbetar med. Runt om i världen, till exempel vid Fudan universitetet i Shanghai, Kina eller Lawrence Livermore Laboratoriet utanför San Francisco i USA, samarbetar vi med grupper som använder så kallade jonfällor, EBIT:s, som kan användas till att fånga joner i tillräckligt lång tid för att man ska hinna se långsamma processer. På den teoretiska sidan arbetar vi inom ett stort internationellt nätverk, som utvecklar metoder för att göra storskaliga kvantmekaniska beräkningar för jon-ljus samverkan.

I vårt projekt studerar vi också hur ljuset från joner påverkas av atomkärnan. Det kan tyckas märkligt, men det finns en viss sannolikhet att elektronerna befinner sig inuti atomkärnan. Där känner de av hur protonernas laddningsfördelning ser ut, om kärnan är rund eller deformerad som en cigarr och vilka magnetiska egenskaper kärnan har. För att kunna tolka informationen från bland annat supernoggranna laserexperiment vid CERN på kortlivade och exotiska kärnor och ta fram informationen om kärnegenskaperna, måste man ha tillgång till mycket noggranna beräkningar av hur elektronerna rör sig och var de befinner sig. Detta är en väldigt stor utmaning, men metoderna vi utarbetar för storskaliga kvantmekaniska beräkningar kan användas också inom detta område.