Doktorand i fysik - Under tillsättning eller tillsatt, ej sökbar

Doktorand i Fysik

Institutionen för fysik och astronomi har närmare 400 anställda, varav 100 är doktorander, och vår forskning och utbildning täcker ett brett spektrum av fysikaliska ämnen. Vi erbjuder deltagande i nationellt och internationellt ledande projekt för forskare, samt möjligheter till industriella partnerskap och olika utåtriktade aktiviteter. Inom gruppen för jonfysik undersöks avancerade material för tillämpningar inom fusionsenergi, smarta fönster, vätgaslagring och nanoelektronik. Gruppen använder strålar av snabba joner för analytisk metoder,för detaljerad materialkarakterisering utöver grundläggande undersökningar av interaktionen mellan joner i materia från biologiska, miljömässiga och tekniska sammanhang. Korrelationen mellan sammansättningen och andra egenskaper hos provet kan sedan användas för att förbättra materialets prestanda eller för att erhålla nya egenskaper. En 5 MV tandemaccelerator, en 350 kV högströmsjonimplanterare och ett lågenergisystem för jonspridning utgör den experimentella plattformen.

Doktorandstudierna kommer att fokusera på att undersöka diffusionsegenskaperna hos flyktiga element som Xe, Kr, I och Cs, i en rad olika kärnbränsletyper, under en rad olika termiska förhållanden. Kärnan i metoden för att uppnå detta är jonimplantation av de flyktiga ämnena i obestrålat kärnbränsle följt av elementär djupprofilering med ToF-ERDA (Time-of-Flight - Elastic Recoil Detection Analysis) rekyldetekteringsanalys. Bränsleproverna kommer sedan att glödgas och effekten av glödgningen utvärderas genom ytterligare djupprofilering. Dessa allmänna rutiner kommer att stödjas ytterligare av en rad andra materialkategoriseringstekniker, som kommer att ge korrelerad information om förändringar i provernas mikrostruktur. Denna flerdimensionella analys kommer att kombineras med detaljerad datormodellering av de fysikaliska förhållandena. De tre huvudsakliga vetenskapliga frågor som skall besvaras genom detta projekt är följande:

• Vad är samspelet mellan bränslets mikrostruktur och termisk diffusion av fissionsprodukter?
• Vilket är samspelet mellan bränslekemi och den termiska diffusionen av klyvningsprodukter?
• Vilka brister kan identifieras i de nuvarande atomistiska modellerna av diffusionsprocessen som används för bränslekvalificering?

Arbetsuppgifter
Doktorandprojektet kommer att inriktas på att fullt ut förverkliga potentialen i att använda jonimplantation i kombination med ToF-ERDA för att få ny information om diffusionen av flyktiga element i kärnbränsle, samtidigt som man tar bort behovet av att hantera bestrålat bränsle tillsammans med de kostnader och komplikationer som är förknippade med sådan hantering. Detta omfattar särskilt följande:

• Optimering av den befintliga metoden med avseende på noggrannhet och genomströmning;
• Utvidgning av den befintliga metoden genom uppgradering av den nuvarande infrastrukturen för att möjliggöra studier av effekterna av implantation vid förhöjda provtemperaturer;
• Utvidgning av den befintliga metoden genom uppgradering av den befintliga infrastrukturen för att möjliggöra in situ-glödgning;
• Identifiering av trender i mikrostrukturella effekter på diffusion;
• Identifiering av trender i sammansättningens inverkan på diffusionen;
• Återföra de erhållna resultaten till atomistiska modeller för diffusion och på så sätt förbättra dessa modeller för bränslekvalificering.

För att uppfylla dessa mål, på ett sätt som gör resultaten både relevanta och tillgängliga för den svenska kärnkraftsindustrin, kommer två svenska akademiska institutioner och tre stora företag inom den svenska kärnkraftsindustrin att delta i styrningen av projektet.

Kvalifikationskrav
Behörig till utbildning på forskarnivå är den som har

• masterexamen (avancerad nivå) inom ett 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 på engelska samt utmärkta akademiska meriter;
• ha de personliga egenskaper som krävs för att fullt ut kunna utföra de uppgifter som ingår i anställningen.

För anställning som forskarstuderande krävs att innehavaren är antagen eller kommer att antas till forskarutbildning, där den sökandes förmåga att framgångsrikt slutföra forskarutbildningen kommer att vara avgörande. Forskarutbildning - Uppsala universitet (uu.se)

Önskvärt/meriterande i övrigt
Det är meriterande om du har dokumenterad god förmåga att analysera data, tidigare erfarenhet av vakuumsystem och erfarenhet av materialforskning med jonstrålar.

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 4 nov 2024 eller enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

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

Välkommen med din ansökan senast den 14 oktober 2024, UFV-PA 2024/2817.