Doktorand i fysik: neutronemission från fusionsreaktorer

Doktorand i fysik med fokus på modellering av neutronemission från fusionsreaktorer

Vill du arbeta med utveckling av neutrondiagnostik för framtidens fusionsreaktorer, med stöd av kompetenta och trevliga kollegor i en internationell miljö? Vill du ha en arbetsgivare som satsar på ett hållbart medarbetarskap och erbjuder trygga, förmånliga arbetsvillkor? Välkommen att söka anställning som doktorand i fysik med inriktning mot fusionsneutrondiagnostik på Uppsala universitet.

Institutionen för fysik och astronomi bedriver forskning och utbildning i världsklass inom såväl teoretisk som experimentell fysik och har en omfattande samverkan med omvärlden. Forskningen genomförs vid 10 forskningsavdelningar och berör allt från det ofattbart lilla till det ofattbart stora inom till exempel energiförsörjning, klimatutveckling, nya material och universum. Vid avdelningen för tillämpad kärnfysik finns bland annat en forskargrupp som fokuserar på utveckling av kärnfusion som energikälla. Grunden för denna forskning är att utnyttja den neutronemission som uppkommer från ett hett fusionsplasma för att få information om fusionsbränslets temperatur, densitet och andra egenskaper. Gruppen är världsledande inom detta område och har under flera decennier utvecklat instrumentering och analysmetoder för många av världens största fusionsanläggningar, framför allt JET- och MAST-experimenten, som båda är belägna utanför Oxford i England. En stor del av gruppens verksamhet är också fokuserad på att utveckla och optimera neutroninstrumentering för ett av framtidens stora fusionsexperiment, ITER, som är under uppbyggnad i Cadarache, Frankrike. Som doktorand i denna grupp får man en unik möjlighet att arbeta med avancerade neutronmätningar och dataanalysmetoder, samt att bidra till utvecklingen av en säker och icke-fossil energikälla, med potential att ge ett betydande bidrag till mänsklighetens energiförsörjning under andra halvan av 2000-talet.

Detta doktorandprojekt är en del av ett samarbete mellan Uppsala Universitet, Chalmers Tekniska Högskola och Kungliga Tekniska Högskolan (KTH). Samarbetet har benämningen Fusion Power Plant Platform (FP3), och är finansierat av Energimyndigheten. Ett övergripande mål med samarbetet är att utveckla och validera digitala verktyg som möjliggör modellering av olika aspekter av ett fusionskraftverk (plasmauppvärmning, energi- och partikeltransport, plasma-vägginteraktion, syntetisk diagnostik mm) samt att kombinera dessa verktyg till ett sammanhängande modelleringsramverk som kan användas för att utvärdera och optimera designen av framtida fusionskraftverk.

Arbetsuppgifter
Målet med doktorandprojektet är att vidareutveckla befintliga datorprogram för beräkning av den förväntade neutronemissionen från ett givet fusionsplasma (s.k. syntetisk diagnostik), samt att integrera denna syntetiska diagnostik i modelleringsramverket som utvecklas inom FP3. Speciellt fokus kommer att ligga på att (i) implementera en mer detaljerad beräkning av den neutronemission som uppkommer till följd av elastiska kollisioner mellan de energetiska alfa-partiklar som bildas i fusionsreaktionerna och de termiska bränslejonerna (deuterium och tritium), (ii) validera beräkningarna mot experimentell data från JET, samt, (iii) använda de förfinade beräkningsverktygen för att göra mer detaljerade förutsägelser av neutronemissionen vid framtida fusionsanläggningar, t.ex. ITER och DEMO. Den här typen av beräkningar är viktig input för utveckling och optimering av fusionsneutrondiagnostik och tillhörande dataanalysmetoder, vilka i sin tur spelar en viktig roll för att maximera den levererade effekten i framtida fusionsanläggningar. Arbetet inom doktorandprojektet kommer ske i nära samarbete med andra forskare, främst vid Uppsala Universitet, Chalmers och KTH, men även vid utländska lärosäten och forskningsinstitut.

I arbetsuppgifterna för en doktorand ingår även deltagande i forskarutbildningskurser, uppgående till 40 högskolepoäng. I arbetsuppgifterna kan det även ingå medverkan i undervisning och annat institutionsarbete, dock max. 20% av arbetstiden. Mer information om forskarutbildningen finns via den här länken.

Kvalifikationskrav
Behörig till utbildning på forskarnivå är den som har

• avlagt examen på avancerad nivå inom fysik, eller
• fullgjort minst 240 högskolepoäng inom för ämnet relevanta kurser, 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.

Dessutom krävs att den sökande har

• mycket god muntlig och skriftlig färdighet i engelska,
• förmåga att arbeta både självständigt och i projektgrupp,
• ett strukturerat arbetssätt och god initiativförmåga.

Önskvärt/meriterande i övrigt

• Erfarenhet av numeriska beräkningar, t.ex. med något av programmeringsspråken Python, Julia, Matlab, Octave, Fortran, C eller C++, är önskvärt.
• Goda kunskaper inom plasmafysik, och/eller partikelkinematik är önskvärt.
• Erfarenhet av arbete med plasmadiagnostik, i synnerhet neutrondiagnostik, är meriterande.
• Erfarenhet av experimentell kärnfysik är meriterande.
• Förtrogenhet med operativsystemet Linux är meriterande.

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 2024-10-15 eller enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

Upplysningar om anställningen lämnas av: Jacob Eriksson, jacob.eriksson@physics.uu.se

Välkommen med din ansökan senast den 2 oktober 2024, UFV-PA 2024/2913.