Tillämpad kärnfysik

Forskning i tillämpad kärnfysik handlar om att utforska atomkärnors egenskaper och nyttiggörandet av denna kunskap inom exempelvis energi- och materialforskning.

Forskning

Kärnreaktioner

Vi genomför experimentella studier av olika kärnreaktioner. Främst tittar vi på kärnklyvning och lättjonproduktion. Målet är att förbättra den grundläggande kärnfysikaliska förståelsen av dessa kärnreaktioner. Syftet är en bättre förståelse av hur mikroskopiska kärnprocesser påverkar storskaliga system. Den experimentella verksamheten bedrivs vid ett flertal internationella forskningsanläggningar.

Läs mer om kärnreaktioner

Kärndataevaluering och osäkerhetskvantifiering

Total Monte Carlo (TMC) är en metod för att fortplanta osäkerheter i kärndata till reaktorer.

Grundidén är att använda aktuell kärnmodellskod som TALYS och randomisera inparametrarna inom ett rimligt variationsspann. Detta spann kan definieras som konstant. Alternativt kan en återkopplings-loop användas, som jämför de beräknade reaktionstvärsnitten med existerande data i databasen EXFOR, för att avgöra om den använda parameteruppsättningen ger acceptabla resultat.

På detta sätt genereras hundratals möjliga uppsättningar med reaktionstvärsnitt. TENDL är databiblioteket genererat med TALYS.

Läs mer om Kärndataevaluering och osäkerhetskvantifiering

Kärnämneskontroll och kärnbränslekarakterisering

Inom forskningen i kärnbränslediagnostik utvecklas nya experimentella metoder, huvudsakligen för att undersöka egenskaperna i kärnbränsle. Syftet med forskningen inom kärnämneskontroll är att förhindra och begränsa spridningen av kärnvapen, genom att säkerställa att civila kärntekniska anläggningar och material inte missbrukas för otillåtna aktiviteter.

Läs mer om kärnämneskontroll och analys av använt kärnbränsle

Fusionsdiagnostik

Fusion är en lovande framtida energikälla, som skulle kunna ge stora mängder koldioxidfri el ur en liten mängd bränsle genom samma typ av process som driver solen.

En mångsidig metod för att övervaka tillståndet i plasmat som utgör fusionsbränslet är neutronspektroskopi. Från neutronmätningar kan vi utläsa parametrar som bränsletemperatur, icke-termisk energifördelning hos bränslejonerna, jontätheten i bränslet, fusionseffekt med mera.

Läs mer om fusionsdiagnostik

Härd och kärnbränsle

Forskning kring kärnreaktorers bränsle och härd är avgörande för att förbättra säkerheten, prestandan och livslängden hos reaktorer. Inuti reaktorhärden är kärnbränslet i ständig förändring. Här råder extrema förhållanden med höga temperaturer, strålning och högt tryck.

Läs mer om härd och bränsle

Nukleär nedrustning

Vid avdelningen görs arbete inom kärnvapennedrustning genom en arbetsgrupp av Alva Myrdals Centrum för kärnvapennedrustning (länk: https://www.uu.se/centrum/alva-myrdal). En viktig pusselbit för att nå framgång i förhandling om kärnvapennedrustning är teknisk verifiering. Hur kan man veta att parternas åtaganden enligt nedrustningsavtal också motsvaras av handling? De verktyg som står till buds för att demonstrera efterlevnad kallas gemensamt för verifiering.

Forskningen som genomförs på avdelningen innefattar projekt inom exempelvis:

Förbättrad känslighet i radionuklidmonitorering för detektion av kärnvapentester (CoSpeR).
Identifiering av utmaningar och potentiella tekniska lösningar för verifiering av avveckling av kärnstridsspetsar (i samarbete med IPNDV).
Metodutveckling för nukleär arkeologi för att verifiera historisk produktion av nukleära material.

Radioekologi

Inom gruppen för radioekologi har vi tillgång till flertalet detektorer som är kalibrerade för att göra aktivitetsmätningar av isotoper i biologisk material. Än så länge har två projekt genomförsts Strålande Jord och OBELICs.

Strålande jord

Strålande jord genomfördes under 2018 och var ett så kallat medborgarvetenskapligt projekt där många hundra elever i högstadiet hjälpte till för att samla in svamp från hela Sverige. Vi bestämde sedan Cesiuminnehållet i svamparna och meddelade resultatet till alla klasser. Vill du veta mer om Strålande Jord kan du läsa mer här[länk:https://www.uu.se/vetenskapsomrade/teknik-och-naturvetenskap/samverkan/aktiviteter-for-skola/massexperiment/stralande-jord].

OBELICs

OBELICs var vårt andra större radioekologiprojekt som finansierades av Strålsäkerhetsmyndigheten och geomfördes i samarbete med SLU. OBELICs var ett medborgarvetenskapligt projekt där jägare i mellansverige hjälpte till genom att skjuta vildsvin och skicka köttbitar och maginnehåll för analys till oss forskare på uppsala universitet och SLU. Vi analyserade dels köttets cesiumhalt och undersökte hur detta var kopplat till vildsvinens maginnehåll som bestämdes med hjälp av DNA-analys. Arbetet är fortgående.