Doktorand i experimentell kärnfysik

Avdelningen för tillämpad kärnfysik vid Uppsala universitet bedriver forskning och utbildning inom tillämpad kärnfysik. Verksamheten syftar till att fördjupa vår förståelse av atomkärnors egenskaper och tillämpa denna kunskap inom områden såsom energi- och materialforskning.

Den framgångsrika kandidaten kommer att ingå i en forskargrupp med en stark internationell profil och aktiva samarbeten vid ledande forskningsanläggningar, däribland GANIL (Frankrike), JRC-Geel (Belgien), CERN n_TOF (Schweiz), GSI (Tyskland) och JYFL (Finland). Gruppens forskning är inriktad på att öka vår förståelse av kärnreaktionsdynamik, med särskild tonvikt på neutroninducerade reaktioner.

Doktorandprojektet ingår i ett nordiskt samarbete mellan Uppsala universitet och Universitetet i Oslo (UiO) inom Norwegian Nuclear Research Centre (NNRC). Samarbetet förenar expertis inom kärnklyvning, kärnstruktur, gammaspektroskopi, detektorutveckling och kärnfysikalisk modellering. En betydande del av det experimentella arbetet kommer att utföras vid Oslo Cyclotron Laboratory (OCL).

Arbetsuppgifter

Doktorandprojektets övergripande mål är att undersöka hur excitationsenergi och rörelsemängdsmoment fördelas mellan fissionsfragment och därefter förs bort genom gammastrålning. Du kommer att mäta spektra, multipliciteter och totalenergier för prompt gammastrålning från fission som funktion av excitationsenergin samt försöka bestämma fissionsproduktutbyten och isomera utbyteskvoter. Mätningarna kommer att pröva vår förståelse av kärnklyvning och ge data som förbättrar beräkningar av gammauppvärmning och andra mätbara fissionsstorheter av betydelse för generation IV-reaktorer med snabba neutronspektra.

Du kommer att förbereda och genomföra experiment vid OCL i nära samarbete med forskare och tekniska specialister vid UiO. I experimenten används reaktionen uran-235(d,pf) som surrogat för neutroninducerad fission av uran-235. Genom att detektera den utgående protonen tillsammans med fissionsfragment och gammastrålning kan de uppmätta storheterna relateras till den klyvande kärnans excitationsenergi.

En central del av ditt arbete kommer att kretsa kring gammastrålningsdetektorsystemet OSCAR, detektorer för laddade partiklar och en nyutvecklad fissionskammare. Du kommer att bidra till karakterisering och kalibrering av detektorer samt driftsättning och optimering av experimentuppställningen.

Du kommer att analysera experimentella data med hjälp av koincidenstekniker, korrektioner för detektorrespons, bakgrundssubtraktion och osäkerhetsanalys. Karakteristiska gammaövergångar kommer att användas för att identifiera utvalda fissionsprodukter, medan fördröjd strålning ger kompletterande information om fragmentens rörelsemängdsmoment genom isomera utbyteskvoter.

Projektet omfattar också beräkningsbaserad fissionsmodellering i nära samarbete med kärndatasektionen vid Internationella atomenergiorganet (IAEA). Med hjälp av TALYS och fissionsmodeller som FREYA och GEF kommer du att undersöka hur väl dagens beräkningar beskriver energifördelning, rörelsemängdsmoment och fragmentens deexcitation. Jämförelser med mätningarna kommer att bidra till att identifiera modellernas begränsningar och vägleda den fortsatta utvecklingen.