Катедра за радијациону и субатомску физику бави се фундаменталним и примењеним истраживањима у области нуклеарне физике, са посебним акцентом на примену нуклеарних метода у истраживањима животне средине, медицинске физике и радијационе заштите. Активности Катедре обухватају савремене експерименталне, аналитичке и нумеричке приступе у проучавању интеракције зрачења са материјом.
Истраживачки рад Катедре заснива се на примени нискофонске гама-спектрометрије, мерењима космичког зрачења и употреби коинцидентних техника у циљу детекције ретких догађаја и смањења утицаја фонског зрачења. Посебан сегмент активности чине истраживања концентрације природних радионуклида и радона у различитим срединама, као и развој и примена напредних детекционих система.
Значајан део истраживања усмерен је ка медицинској физици, са фокусом на унапређење радиотерапије и примену нумеричких метода у планирању и оптимизацији терапијских процедура. У том контексту, методе Монте Карло симулација користе се како за подршку експерименталним мерењима, тако и за процену изложености становништва и професионално изложеног особља јонизујућем зрачењу.
Чланови Катедре активно учествују у националним и међународним научним пројектима, као и у раду акредитованих лабораторија, а резултате свог истраживачког рада редовно публикују у међународним научним часописима и представљају на релевантним научним конференцијама.
Катедра за радијациону и субатомску физику је основана 2024. године од једног броја чланова Катедре за нуклеарну физику, која је постојала од оснивања организационих јединица Природно-математичког факултета и Института за физику.
На Катедри се развијају осетљиве нискофонске мерне технике у гама-спектрометрији, на бази активних – veto заштита од космичког зрачења за полупроводничке HPGe детекционе системе, смештене унутар различитих пасивних штитова.
Катедра је развила и метод за имиџинг космичким мионима, са циљем добијања слика објеката изграђених од органског материјала, коришћењем секундарног зрачења индукованог мионима – свеприсутним честицама космичког зрачења.
Осетљиву мерну технику и стручно оспособљен и технички високоорганизован тим Катедра користи за истраживања у радиоекологији и за пружање услуга у области заштите од јонизујућих и нејонизујућих зрачења.
Чланови Катедре активно учествују у раду стручних и научних друштава, као што су Друштво за заштиту од зрачења Србије и Црне Горе, Српско нуклеарно друштво, Астрономско друштво Нови Сад, Друштво физичара Србије, Европско нуклеарно друштво и друга.
Током година, развијена је сарадња са бројним институцијама у земљи и иностранству – Институтом за нуклеарне науке “Винча”, Институтом за физику у Земуну, Институтом за онкологију Војводине у Сремској Каменици, Вигнер центром у Мађарској (KFKI), Свеучилиштем Јосип Јурај Штросмајер у Осијеку, Факултетом нуклеарних наука и инжењерства у Прагу…
Научно-истраживачка делатност Катедре за радијациону и субатомску физику обухвата широк спектар истраживања из области нуклеарне физике, са посебним акцентом на примену нуклеарних метода у истраживањима животне средине. Главне области истраживања су:
- Примена нискофонске гама-спектрометрије, као и употреба коинцидентних техника ради минимизације фонских догађаја и детекције догађаја.
- Имиџинг мионима, за који је развијена сопствена опрема, са циљем добијања слика објеката коришћењем миона – свеприсутних честица космичког зрачења.
- Испитивања и развијања метода мерења радона и торона, природних радиоактивних гасова, као и проучавање ексхалације ових гасова из различитих матрица у циљу потенцијалног коришћења рециклираних грађевинских материјала. Поред тога, истраживања обухватају и процену радијационог ризика од инхалације радона у боравишним и радним просторијама.
- Коришћење метода Монте Карло симулација, како за подршку експерименталним мерењима и анализу резултата, тако и за процену изложености становништва и професионално изложеног особља.
- Област медицинске физике, са посебним акцентом на унапређење радиотерапије и клиничке праксе кроз прецизније дозно планирање и поузданију процену изложености критичних органа.
У научно-истраживачком раду, Катедра користи савремену опрему за испитивање радиоактивности узорака и дозе јонизујућег и нејонизујућег зрачења. Опрема обухвата пет германијумских детектора високе чистоће, један сцинтилациони NaI(Tl) гамаспектрометарски систем, течни сцинтилациони детектор Quantulus 1220, два активна радонска монитора RAD7, више дозиметара јонизујућег зрачења, спектралне анализаторе електромагнетног поља, специјализоване узоркиваче за аеросол, земљиште и радон и неутронски генератор.
Чланови Катедре су учествовали на више националних и међунационалних пројеката:
- национални пројекат у оквиру Министарства просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије: Нуклеарне методе истраживања ретких догађаја и космичког зрачења (OI171002) и Биосенсинг технологије и глобални систем за континуирана истраживања и интегрисано управљање екосистемима (III43002).
- пројекти прекограничне сарадње: HUSRB/1602/31/0197 Interreg-IPA CBC Hungary-Serbia: “Vojvodina and Bacs-Kiskun Night Sky as a Novel Touristic Attraction” (2018-2020) и HUSRB/1903/31/0046 Interreg-IPA CBC Hungary-Serbia “Regional tourist attractions inspired by the cosmos” – ELECTRA (2021-2023).
- AURA (Аутономно планирање радиотерапије), финансиран од стране Покрајинског секретаријата за високо образовање и научно-истраживачку делатност (2025. година).
Од 2024. године, члан Катедре, проф. др Софија Форкапић, именована је за националног координатора пројекта INT7021 – Contributing to the Global Monitoring of Marine Plastic Pollution under the IAEA NUclear TEChnology for Controlling Plastic Pollution (NUTEC Plastics) Initiative за период 2024-2027. године и националног координатора (counterpart – CP) регионалног пројекта TC IAEA RER2022002/RER7016 Enhancing Coastal Management, Including Monitoring of Microplastics за период од 2024-2025.
Катедра тренутно реализује два национална научна пројекта:
- NATURALE (Nature and Radioactivity – Walk, Talk and Learn) – пројекат грађанских научних истраживања, финансиран од стране Центра за промоцију науке Републике Србије (2025–2026);
- AURA (Акустика, урбано окружење, радионуклиди из прашине и процена микроклиме у грађевинарству и инфраструктурним радовима у Војводини), финансиран од стране Покрајинског секретаријата за високо образовање и научно-истраживачку делатност (2025–2028).
Чланови Катедре су и учесници COST акције ENRICH (European Network for radiation-detection based Research and Innovation addressing increasing societal CHallenges), која има за циљ изградњу европске мреже истраживача и заинтересованих страна који раде на експериментима и применама заснованим на детекцији зрачења, са фокусом на решавање растућих друштвених изазова. Чланови Катедре активно учествују у раду две акредитоване лабораторије:
- Лабораторија за испитивање радиоактивности узорака и дозе јонизујућег и нејонизујућег зрачења,
- Лабораторија за еталонирање гама-спектрометара и активности радиоактивних извора гама емитера.
Чланови Катедре су објавили велики број радова у међународним часописима, као и бројна саопштења на домаћим и међународним конференцијама.
План и визија
- Унапређење научно-истраживачке и наставне делатности у области нуклеарне, субатомске и медицинске физике, као и примене нуклеарних метода у заштити животне средине и радијационој заштити.
- Развој експерименталних капацитета, савремених детекционих система и примене симулационих метода, као и континуирано осавремењивање наставних садржаја и укључивањe студената у истраживања.
- Применa знања у академском, здравственом и индустријском окружењу, као и развијање партнерских конекција у решавању савремених изазова везаних за јонизујуће и нејонизујуће зрачење.
Чланови Катедре за радијациону и субатомску физику реализују наставу на основним, мастер и докторским академским студијама, као и на мастер струковним студијама, покривајући широк спектар предмета из области нуклеарне и субатомске физике, медицинске физике, заштите од зрачења и примене нуклеарних технологија. Настава на основним студијама усмерена је на стицање фундаменталних знања о јонизујућем и нејонизујућем зрачењу, физици елементарних честица, медицинској инструментацији, метрологији и физичким принципима заштите животне средине.
На мастер и докторским студијама, акценат је на продубљивању теоријских знања и развоју практичних и истраживачких вештина кроз напредне курсеве из нуклеарне физике, фундаменталних интеракција, симулационих техника, физике високих енергија и радијационе терапије. Посебна пажња посвећена је примени експерименталних и нумеричких метода, као и оспособљавању студената за самосталан научно-истраживачки рад.
У оквиру наставне делатности, чланови Катедре реализују наставу из следећих предмета:
Основне академске студије:
- Нејонизујуће зрачење
- Физика елементарних честица
- Применa нуклеарних технологија
- Физичке основе медицинске инструментације
- Увод у медицинску физику
- Физички принципи заштите животне средине
- Метрологија и стандардизација
Мастер академске и струковне студије:
- Виши курс нуклеарне физике
- Фундаменталне интеракције
- Основе симулационих техника
- Симулационе технике у нуклеарној физици
- Теорија нуклеарних реактора
- Методологија писања стручног рада
- Дејство јонизујућег зрачења на биолошке системе
- Физичке основе и планирање радиотерапије
Докторске академске студије:
- Основне интеракције и структура атомског језгра
- Интеракције космичког зрачења
- Физички аспекти радијационе терапије
- Физика високих енергија
- Експерименталне технике и методе нуклеарне физике
- Радиоактивност животне средине
- Физички принципи заштите животне средине
Списак издања:
- Душан Мрђа, Иштван Бикит, Нуклеарна физика кроз примере, Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду, Нови Сад, 2011.
- Душан Мрђа, Иштван Бикит, Основе физике честица и нуклеарне физике, Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду, Нови Сад, 2016.
- Мира Терзић, Софија Форкапић, Увод у метрологију и стандардизацију, Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду, Нови Сад, 2018.
- Борислава Петровић, Физичке основе радиотерапије, Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду, Нови Сад, 2018.
- Кристина Демирхан, Софија Форкапић, Нуклеарне технологије и примене, Природно-математички факултет, Универзитет у Новом Саду, Нови Сад, 2025.
Чланови катедре за радијациону и субатомску физику:
- др Душан Мрђа, редовни професор, руководилац катедре
- др Борислава Петровић, редовни професор
- др Софија Форкапић, ванредни професор
- др Кристина Бикит, ванредни професор
- др Јована Кнежевић Радић, доцент
- др Јан Хансман, научни сарадник