Doktorand i tillämpad kärnfysik med inriktning kärnämneskontroll - Under tillsättning eller tillsatt, ej sökbar

Inom Avdelningen för tillämpad kärnfysik, Institutionen för fysik och astronomi, bedrivs forskning inom området fissionsdiagnostik och kärnämneskontroll. Forskningen avseende kärnämneskontroll är inriktad på i) verifiering av använt kärnbränsle med hjälp av oförstörande analystekniker, ii) användning av maskininlärningsmetoder för att stödja kärnämneskontroll och iii) forskning om instrumentering, metoder och tillvägagångssätt för att stödja utvecklingen av lämpliga åtgärder inom kärnämneskontroll för nya kärnenergisystem.

Forskargruppen har under lång tid samarbetat med olika kärnkraftsindustrier i Sverige för att säkerställa relevansen och tillämpbarheten av kärnämneskontrollforskningen för verkliga frågor. Det svenska kärnavfallshanteringsföretaget SKB ligger tillsammans med sin finska motsvarighet i spetsen för byggandet av ett slutförvar för högaktivt kärnavfall.

Arbetsuppgifter
Projektet handlar om forskning inom kärnämneskontroll relaterad till verifiering av använt kärnbränsle före inkapsling och slutförvaring. I Sverige är det företaget SKB som ansvarar för inkapslingen och slutförvaringen och för närvarande projekteras anläggningarna. Inget geologiskt förvar är dock ännu i drift och därför finns det ingen erfarenhet av mätningar för kärnämneskontroll före inkapsling och slutförvaring. Inkapslingen är den sista tidpunkten där det använda bränslet är tillgängligt för mätningar, vilket ställer höga krav på noggrannheten i verifieringsmätningarna. På grund av genomströmningen av den planerade inkapslingsanläggningen i Sverige och de erforderliga mättiderna, förväntas Internationella atomenergiorganet (IAEA), som ansvarar för utvärderingen av kärnämneskontrollen, dela mätutrustning och data med SKB. Mätstationen ska således tillhandahålla både driftsdata till SKB och kärnämneskontrollrelevant data till IAEA. Dessutom kan den nationella tillsynsmyndigheten Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) även kräva tillgång till data och analysresultat.

Detta forskningsprojekt är ett samarbete mellan Uppsala universitet och SKB, där vi planerar att designa en mätstation för att mäta strålningen avgiven av det använda bränslet, för att karakterisera det innan inkapsling och slutförvar. Prestandan hos den utvecklade mätstationen kommer utvärdera för både operatörers och tillsynsmyndigheters behov. Målet med detta projekt är att föreslå en första utformning av en mätstation som uppfyller kraven från alla inblandade parter. Projektet omfattar utvärderingar av relevanta detektorer, studier av mätningar som ska göras och forskning om möjliga analysmetoder för att bedöma prestanda hos de valda systemen. I analysmetodikdelen av projektet förutses användning av maskininlärningsalgoritmer, både för att utvärdera mätresultaten från enskilda detektorer, men också för att för att möjliggöra en systematisk utvärdering av flera detektorsignaler och mättekniker samtidigt för att karakterisera det använda kärnbränslet med större noggranhet. Projektet kommer att kräva att betydande Monte-Carlo-simuleringar som ska utföras, både för att karakterisera den designade mätstationen och utvärdera dess prestanda på inventariet av använt kärnbränsle som ska slutförvaras. Detta kommer att innefatta modellering av bränslet som strålningskälla, strålningstransport till detektorerna, simulering av detektorsvaret och analys av responsen för att kvantifiera mätprestanda.

En annan del av projektet är att undersöka frågor som rör att två parter delar en mätstation. I princip vill IAEA utföra oberoende mätningar med pålitlig mjukvara och hårdvara, för att säkerställa att mätresultaten är tillförlitliga. Delningen av en mätstation introducerar problem med avseende på autentisering av hårdvara, mjukvara och signaler, motstånd mot manipulering och realtidsöverföring och analys av resultaten under inkapslingsprocessen. Ett samarbete har inletts med Sectra Communications, specialiserat på den här typen av säkerhetsfrågor, som kommer att ge vägledning till projektet. Projektet finansieras av Strålsäkerhetsmyndigheten, SSM.

Utöver forskningsuppgifterna så kan doktoranden delta i undervisning på upp till 20% av tiden, vilket kommer förlänga projektet med motsvarande tid.

Kvalifikationskrav
För att uppfylla behörighetskraven för forskarstudier måste du

• Avlagt en examen på avancerad nivå inom fysik, kärnfysik, kärnteknik eller
• Fullgjort minst 240 högskolepoäng, varav minst 60 högskolepoäng på avancerad nivå inklusive ett självständigt arbete om minst 15 högskolepoäng, eller
• På något annat sätt förvärvat i huvudsak motsvarande kunskaper
• Kommunicera väl på engelska, både muntligt och skriftligt
• Personlig mognad, är trygg och stabil i din roll
• God samarbetsförmåga, kan arbeta både självständigt och i grupp

Dessutom måste du vara berättigad till en personlig licens för exportbegränsade koder som MCNP, och för tillgång till svenska kärntekniska anläggningar. Denna behörighet kommer att kontrolleras innan antagning till forskarutbildningen.

Önskvärt/meriterande i övrigt
Följande kvalifikationer anses meriterande:

• Kunskap och erfarenhet av kärnenergisystem såsom lättvattenreaktorer och avancerade kärnenergisystem, och av kärnbränslecykeln
• Erfarenhet av gamma- och neutrondetektorer, mätningar och mätanalyser
• Erfarenhet av Monte-Carlo-koder såsom Serpent, MCNP och Geant och av modellering av källtermer samt strålningsdetektering
• Erfarenhet av numeriskt analysarbete i Python, Matlab eller liknande
• Kunskap och erfarenhet av kärnämneskontroll
• Erfarenhet av hård- och mjukvarusäkerhet och autentisering
• Erfarenhet av att arbeta med eller utveckla maskininlärningsalgoritmer

Bestämmelser för doktorander återfinns i Högskoleförordningen 5 kap §§ 1-7 samt i universitetets regler och riktlinjer.

Om anställningen
Anställningen är tidsbegränsad, enligt HF 5 kap § 7. Omfattningen är heltid. Tillträde den 8 januari 2024 enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

Upplysningar om anställningen lämnas av: Erik Branger, +4670-167 90 71, erik.branger@physics.uu.se

Välkommen med din ansökan senast den 23 oktober 2023, UFV-PA 2023/3440.