Doktorand inom miljöfysik - Under tillsättning eller tillsatt, ej sökbar

Institutionen för fysik och astronomi är en av Uppsala universitets största med närmare 400 anställda, varav ca 100 doktorander. Institutionen bedriver forskning och utbildning i världsklass inom såväl teoretisk som experimentell fysik och har en omfattande samverkan med omvärlden. Forskningen genomförs vid nio forskningsavdelningar och berör allt från det ofattbart lilla till det stora inom till exempel energiförsörjning, klimatutveckling, nya material och universum. Hela detta spektrum avspeglar sig också i institutionens kurser och utbildningsprogram. Runt 2 500 studenter läser varje år kurser på grund- och avancerad nivå vid institutionen. Läs mer på www.physics.uu.se

Uppsala universitet utlyser härmed en doktorandtjänst vid Institutionen för fysik och astronomi. Doktorandtjänsten kommer att fokusera på att undersöka risken för hur radionuklider förknippade med driften av anläggningen European Spallation Source (ESS) kan spridas i näringskedjan genom grödor som vanligtvis odlas på jordbruksmarkerna utanför anläggningsområdet. 

Om Projektet
Ingående studier ska genomförs för att bedöma de potentiella radioaktiva utsläppen från ESS, som är en stor neutronforskningsanläggning under uppbyggnad i Lund, Sverige. ESS kommer att producera neutroner med hjälp av en kraftfull partikelaccelerator som accelererar protoner upp till 2 GeV-protoner mot ett strålmål av volfram, där protonerna leder till spallations-reaktioner i strålmålet. Emellertid kommer dessa kärnreaktioner även generera många radioaktiva biprodukter, såsom isotoper av W, Hf, Ta, Gd och Lu. I händelse av en allvarlig olycka, t.ex. vid förlust av kylning av målmaterialet, kan dessa radionuklider släppas ut i miljön och spridas från mark till växter som odlas lokalt utanför anläggningsområdet, med potentiellt skadlig hälsopåverkan på människor och djur som konsumerar grödorna. Detta multidisciplinära projekt innefattar områdena fysik, kemi och biologi i nära samverkan.

Projektet kommer att drivas gemensamt av Jonfysikgruppen vid Uppsala universitet (Sverige), Medicinsk strålningsfysik, Institutionen för Translationell Medicin (ITM) vid Lunds universitet (Sverige), Biotekniska fakulteten vid Universitetet i Ljubljana (Slovenien), och institutionen för låg- och medelenergifysik vid Jožef Stefan-institutet (Slovenien). Innehavaren av doktorandtjänsten kommer att vara baserad vid Uppsala universitet, men förväntas tillbringa tid vid alla institutioner som är involverade i projektet.

Jonfysikgruppen vid Uppsala universitet använder strålning av snabba joner för att studera deras interaktion med material i fast och gasform på atomär och molekylär nivå. Dessa metoder möjliggör noggrann bestämning av koncentrationer och djupprofiler av atomer och molekyler i olika provmaterial från biologiska, miljömässiga och tekniska sammanhang. En 5 MV tandemaccelerator, en 350 kV högströms jonimplantator och ett lågenergi-jonspridningssystem utgör den experimentella plattformen. Omgivningsradiologigruppen vid Medicinsk strålningsfysik, ITM (Lunds universitet) har lång erfarenhet av bestämning av radioaktivitet i miljön genom in-situ och laboratoriemätningar, men även genom modellering och simuleringar. Gruppens infrastrukturer inkluderar laboratorier för radiokemisk beredning och analys av miljöprover med radiometriska tekniker. Gruppen har också ett pågående nära samarbete med Avdelningen för Partikel- och Kärnfysik kring miljöövervakning med ESS, och har kopplingar till en rad olika forskningsinfrastruktur vid Lunds universitet (AMS, ICP-MS, m.fl.). Omgivningsradiologigruppen kommer också att tillhandahålla modellering av de stråldoser som uppkommer vid förtäring av grödor som kontaminerats av olycksutsläpp från ESS. Biotekniska fakulteten vid universitetet i Ljubljana, som är det största slovenska universitetet, är en utbildnings- och forskningsorganisation med nio separata avdelningar som tillsammans täcker flera biovetenskapliga discipliner. Agronomi respektive Biologiska institutionen i Ljubljana tillhandahåller den växtodlingsanläggning, provberedningsutrustning och expertis som krävs för genomförandet av projektet, och där kommer också allt växtmaterial att bearbetas och förberedas för vidare analyser. Det slovenska forskningsinstitutet Institutionen för låg- och medelenergifysik vid Jožef Stefan-institutet, leder det mikroanalytiska centret där forskning med accelererade jonstrålar bedrivs. Bland tillgängliga jonstrålnings-analystekniker används mikropartikelinducerad röntgenstrålning (micro-PIXE) rutinmässigt för kvantitativ bestämning av fördelningen av olika grundämnen i biologiska vävnader. Där finns även en micro-XRF-utrustning för större skanningsytor när sämre upplösning (>15 mikrometer) räcker. Båda dessa utrustningar kommer att användas för detektering av grundämnen och deras fördelning i växtvävnader.

Arbetsuppgifter
Doktorandarbetet är en kombination av provtagning i fält, experimentellt arbete i laboratoriet och modellering enligt följande:

• Experimentell bestämning av migrationshastigheten för metallerna W, Hf, Ta, Gd och Lu genom en jordkolonn efter ytdeponering.
• Experimentell bestämning av överföringen av W, Hf, Ta, Gd och Lu, från en jordkolonn till de växtarter som vanligtvis odlas i lokalt utanför ESS-anläggningen.
• Utveckling av miljömodeller för spridningsberäkning av de EES-relaterade W, Hf, Ta, Gd och Lu radioisotoper som kan medfölja olycksutsläpp.
• Uppskattningar av stråldoser hos exponerad population som erhålls genom intag av kontaminerade livsmedel för olika olycksscenarier.

Grödor som är vanliga i södra Sverige (vete, korn, raps och sockerbetor) kommer att odlas nära ESS-området på en markyta som under kontrollerad form kontamineras med stabila isotoper av W, Hf, Ta och Gd. Grödorna kommer sedan skördas för analys av upptag av de deponerade metallerna. Jord kommer periodvis att samlas in från den kontaminerade markytan och analyseras för att fastställa föroreningens migration. Samma grödor kommer också att odlas i en laboratoriemiljö i Slovenien och skördas för analys. Bestämning av grundämneskoncentrationerna för de stabila isotoperna i jord- och växtprover kommer att utföras med en mängd olika tekniker, inklusive nukleär mikroprobsanalys, röntgenfluorescens (XRF), synkrotronstrålning nano-röntgenfluorescens (nanoXRF), svep-elektronmikroskopi (SEM) och induktivt kopplad plasma-masspektrometri (ICPMS). Modelleringsarbetet kommer att utföras med programvaran Ecolego, som även har använts för spridningsberäkningar av driftsutsläpp i miljön från kärntekniska anläggningar i Sverige samt ESS.

Kvalifikationskrav
Behörig till utbildning på forskarnivå är den som har

• Avlagt examen på avancerad nivå inom naturvetenskapligt ämne, 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.
• Kunna uppvisa utmärkt kommunikationsförmåga; ha utmärkta studiemeriter; visa god förmåga till både muntlig och skriftlig engelska; kunna och vilja resa, både nationellt och internationellt, regelbundet.

På grund av betoningen på datainsamling genom både fält- och laboratoriearbete kommer praktiska färdigheter att ges högsta prioritet.

Önskvärt/meriterande i övrigt

• Erfarenheter inom antingen fysik- eller miljövetenskaplig disciplin;
• Ett starkt intresse för tvärvetenskaplig forskning;
• Erfarenhet av experimentella studier;
• Erfarenheter av modellering;

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 8 januari 2024 eller enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

Instruktioner för ansökan
Ansökningar bör innehålla en kort beskrivning av forskningsintresse och tidigare erfarenhet, ett CV, kopior av tentamina, examina och betyg, en kopia av Masteruppsats (eller ett utkast till denna) och andra relevanta dokument. Kandidaterna uppmuntras att tillhandahålla rekommendationsbrev och kontaktinformation till referenspersoner.

Upplysningar om anställningen lämnas av: Robert Frost, rob.frost@physics.uu.se 

Välkommen med din ansökan senast 16 oktober 2023, UFV-PA 2023/3312.