TÉMATA DOKTORSKÝCH PRACÍ / NEW Ph.D. PROJECTS

 

Rámcová témata - přijímání kontinuálně / General topics - continuous admission

 

Studium radiačně chemických a fotochemických procesů / Studies of radiation chemical and photochemical processes

Školitelé / Supervisors: prof. Viliam Múčka, doc. Václav Čuba, Ing. Jan Bárta, Ph.D.

 

Stanovení vybraných radionuklidů / Determination of selected radionuclides

Školitelé / Supervisors: doc. Mojmír Němec, prof. Jan John, doc. Ferdinand Šebesta

   

Chemie jaderného palivového cyklu / Chemistry of the nuclear fuel cycle

Školitelé / Supervisors: prof. Jan John, doc. Mojmír Němec, doc. Ferdinand Šebesta

 

Stanovení radionuklidů metodou urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS) / Determination of Radionuclides with Accelerator Mass Spectrometry (AMS)

 Školitelé / Supervisors: doc. Mojmír Němec

 

Výzkum a vývoj nosičů pro cílenou alfa-částicovou terapii / Research and development of carriers for targeted alpha-therapy

Školitelé / Supervisors: doc. Ján Kozempel 

 

Výzkum diagnostických sond pro nukleární medicínu / Diagnostic probes for nuclear medicine

Školitelé / Supervisors: doc. Ján Kozempel

   

Úpravy povrchu křemíku pro fotovoltaické aplikace / Modifications of silicon surfaces for photovoltaic applications

Školitelé / Supervisors: doc. Ján Kozempel

  

Zahájení studia v roce 2018 / Starting in 2018

Interakce radionuklidů s materiály inženýrských bariér trvalého úložiště /Interaction of radionuclides with barrier materials of deep geological repository

Školitel: Ing. Barbora Drtinová, Ph.D.

Pracoviště: KJCH

Anotace:

Práce se bude týkat studia interakce vybraných radionuklidů s cementovými materiály, které budou v českém konceptu hlubiného úložiště pravděpodobně plnit nejen konstrukční roli díky vysokému pH výluhu z těchto materiálů. Takové prostředí významně zlepšuje korozní odolnost nerezového ukládacího obalového souboru. V daném systému bude studován také vliv potenciálně přítomných organických látek, které mohou významně ovlivnit transport radionuklidů inženýrskými bariérami a působit i degradaci těchto materiálů. Téma souvisí s připravovaným mezinárodním projektem CORI a s českým programem přípravy trvalého úložiště.

 

Modelování transportních procesů radionuklidů geologickými a inženýrskými bariérami hlubinného úložiště/ Modeling of radionuclide transport processes through geological and engineering barriers of deep geological repository

Školitel: Mgr. Aleš Vetešník, Ph.D.

Pracoviště: KJCH

Anotace:

Navržené téma má za cíl interpretovat výsledky laboratorních a in-situ experimentů pomocí matematických modelů transportu radionuklidů. Téma je spíše teoretické, ale splnění cíle vyžaduje podrobný rozbor výsledků experimentů. Téma bude řešeno v rámci výzkumné podpory SÚRAO pro bezpečnostní hodnocení hlubinného úložiště.

 

Roles of degradation products in extraction systems

Školitel: prof. Jan John

Školitel-specialista: doc. Mojmír Němec

Pracoviště: KJCH

Anotace:

This study will be a direct follow-up of the work performed in SACSESS (http://www.sacsess.eu/), where a study of CyMe₄BTBP CyMe₄BTPhen in cyclohexanone and FS-13 was done.¹ It will be performed in a collaboration with the IIC Řež (identification and quantification of the radiolysis products) and organic synthesis groups (e.g. Reading and/or Twente) that will synthesize the main identified degradation products and supply them to CTU for testing their extraction properties. SACSESS-approved diluents will be used, small effort may be invested into basic testing of fluorinated diluents other than FS-13. The irradiations will be performed both by gamma radiation and/or accelerated electrons.

The studies will include:

• Finalization of the identification of CyMe₄BTBP degradation products / adducts in its solution in FS 13. Study of sorption properties of the synthesized main products of the radiolysis of systems CyMe₄BTBP or TODGA in octanol or FS-13 (or other fluorinated diluent), or the GANEX solvent.
• Study of the radiolytic and hydrolytic stability of SO₃-Ph-BTBP and identification of the degradation products.
• Study of the formation and of the properties of solids formed under irradiation of some of the solvents.
• Study of the influence of temperature on the radiation stability and degradation products formed for the solvents with CyMe₄BTBP.

Další charakteristika:

• Studium vlivu ionizujícího záření na systémy pro kapalinovou extrakci minoritních aktinoidů, tedy kombinace separačních metod a radiační chemie
• Široká evropská spolupráce s transatlantickým přesahem (24 partnerů z 10ti evropských zemí, spolupráce s USA na úrovni celého projektu)
• Experimentální techniky – kapalinová extrakce, gama i alfa spektrometrie
• Půlroční průběžné zprávy pro francouzského koordinátora (v angličtině)
• Pravidelná účast na většině pololetních setkání, které pořádá vždy některý z řešitelů, spojená s prezentací výsledků

Doktorand má možnost získat 0.5 úvazku ke svému doktorskému stipendiu.

 

Příprava vzorků pro stanovení aktinoidů a štěpných produktů urychlovačovou hmotnostní spektrometrií (AMS) / Sample preparation procedures for determination of actinides and fission products with accelerator mass spectrometry (AMS)

Školitel / Supervisor: doc. Mojmír Němec

Anotace:

Téma je zaměřeno na separační metody vhodné pro koncentrování vybraných radionuklidů z přírodních i antropogenních vzorků a jejich převedení do terčových matric k měření, a to takovým způsobem, aby byly splněny požadavky na ultrastopovou analýzu při současném potlačení přítomnosti nuklidů způsobujících isobarické interference při hmotnostně spektrometrickém stanovení. Součástí tématu bude i vývoj složení a přípravy terčových matric pro AMS a pro testování iontových výtěžků. Téma souvisí se začínajícím projektem RAMSES zaměřeného na vybudování kompletního pracoviště AMS a na výzkum v oblasti ultrastopových radionuklidových analýz.

Annotation:

Topic is focused on separation methods suitable for concentration of selected radionuclides from natural and anthropogenic samples and their conversion into target matrices. In such procedures, attention will paid to ultra-trace analysis requirements together with suppression of isobaric interferences occurring in determination with mass spectrometric methods. Additional part of the topic will be development of composition and preparation of target matrices for AMS and for ion yields testing. This topic is closely connected to RAMSES project, which is aiming on building of the new complex AMS facility and on ultratrace radionuclide analyses.

Doktorand má možnost získat ke svému doktorskému stipendiu i částečný úvazek na katedře. / Doctoral student can gain a part-time job at the Department of Nuclear Chemistry besides his doctoral scholarship.

 

Zahájení studia v roce 2017 / Starting in 2017

Vývoj recyklovatelného dekontaminačního média pro vyřazování jaderných zařízení z provozu

Školitel: doc. Mojmír Němec

Školitelka-specialistka: Ing. Irena Špendlíková

Pracoviště: KJCH

Anotace:

Práce se bude týkat identifikace a vývoje chemických systémů – a to jak jejich složení, tak technologického uspořádání, které by vykazovaly výhodné vlastnosti pro dekontaminaci nerezových ocelí a dalších kovových konstrukčních materiálů používaných v například v primárním okruhu jaderné elektrárny. Chemicky se téma týká rozpouštění a charakterizace korozních vrstev, separace radionuklidů a recyklace použitých médií. Téma vyžaduje a dále rozvíjí znalosti a dovednosti převážně z následujících oblastí – separační metody a technologie, radioanalytické metody, radiometrie a radiochemická praxe. Další charakteristika:

• Spolupráce s projektovými partnery (ÚJV a.s., Chemcomex)
• Možnosti tematických stáží v zahraničí

Doktorand získá 0,5 úvazku ke svému doktorskému stipendiu.

 

Pokročilé luminiscenční materiály pro detektory

Školitel: doc. Václav Čuba

Pracoviště: KJCH

Charakteristika:

• Radiační a fotochemická syntéza nanokrystalických scintilátorů – granátů, oxidů, apod.
• Příprava optických keramik z těchto prekurzorů.
• Charakterizace připravených materiálů ve spolupráci s dalšími výzkumnými a průmyslovými partnery (FZÚ, ÚFE, Crytur, Nuvia).
• Možnost zahraničních stáží (například aktivní spolupráce s CERN).

Doktorand má možnost získat 0.5 úvazku ke svému doktorskému stipendiu.

 

Roles of degradation products in extraction systems

Školitel: prof. Jan John

Školitel-specialista: doc. Mojmír Němec

Pracoviště: KJCH

Anotace:

This study will be a direct follow-up of the work performed in SACSESS (http://www.sacsess.eu/), where a study of CyMe₄BTBP CyMe₄BTPhen in cyclohexanone and FS-13 was done.¹ It will be performed in a collaboration with the IIC Řež (identification and quantification of the radiolysis products) and organic synthesis groups (e.g. Reading and/or Twente) that will synthesize the main identified degradation products and supply them to CTU for testing their extraction properties. SACSESS-approved diluents will be used, small effort may be invested into basic testing of fluorinated diluents other than FS-13. The irradiations will be performed both by gamma radiation and/or accelerated electrons.

The studies will include:

• Finalization of the identification of CyMe₄BTBP degradation products / adducts in its solution in FS 13. Study of sorption properties of the synthesized main products of the radiolysis of systems CyMe₄BTBP or TODGA in octanol or FS-13 (or other fluorinated diluent), or the GANEX solvent.
• Study of the radiolytic and hydrolytic stability of SO₃-Ph-BTBP and identification of the degradation products.
• Study of the formation and of the properties of solids formed under irradiation of some of the solvents.
• Study of the influence of temperature on the radiation stability and degradation products formed for the solvents with CyMe₄BTBP.

References:

1. J. Kondé, P. Distler, J. John, J. Švehla, B. Grüner, Z. Bělčická: Radiation influencing of the extraction properties of the CyMe₄-BTBP and CyMe₄-BTPhen solvents with FS-13, In Proc. ATALANTE 2016, Procedia Chemistry, DOI: 10.1016/j.proche.2016.10.025, https://www.researchgate.net/publication/311336406_Radiation_Influencing_of_the_Extraction_Properties_of_the_CyMe4-BTBP_ and_CyMe4-BTPhen_Solvents_with_FS-13

Další charakteristika:

• Studium vlivu ionizujícího záření na systémy pro kapalinovou extrakci minoritních aktinoidů, tedy kombinace separačních metod a radiační chemie
• Široká evropská spolupráce s transatlantickým přesahem (24 partnerů z 10ti evropských zemí, spolupráce s USA na úrovni celého projektu)
• Experimentální techniky – kapalinová extrakce, gama i alfa spektrometrie
• Půlroční průběžné zprávy pro francouzského koordinátora (v angličtině)
• Pravidelná účast na většině pololetních setkání, které pořádá vždy některý z řešitelů, spojená s prezentací výsledků

Doktorand má možnost získat 0.5 úvazku ke svému doktorskému stipendiu.

 

Úprava povrchu křemíku pro fotovoltaické aplikace

Školitel: RNDr. Ján Kozempel

Pracoviště: KJCH

Charakteristika:

• Bude doplněna, případně na osobní diskusi.

Doktorand bude s velkou pravděpodobností mít možnost získat částečný úvazek.

 

Optimalizace postupů neutronové aktivační analýzy

Školitel: Ing. Jan Kameník, případně prof. Jan Kučera (bude upřesněno)

Pracoviště: ÚJF AV ČR Řež

Anotace:

Práce bude zahrnovat hloubkové studium dílčích částí neutronové aktivační analýzy (NAA) používané pro stanovení chemického složení vzorků. Kromě návrhu a provádění modelových analýz a měření budou k dispozici data získaná v minulých letech na reálných vzorcích. Cílem by bylo navržení optimalizovaných postupů pro snížení nejistot výsledků a lepších detekčních limitů. Navržené postupy budou ověřeny při analýze reálných vzorků, které se v laboratoři zpracovávají. Ty zahrnují vzorky životního prostředí, geologické vzorky a biologické materiály pro potřeby medicíny a kriminalistiky.

 

Zahájení studia v roce 2016 / Starting in 2016

Zpracování radioaktivních odpadů, Partitioning / Radioactive Waste Treatment, Partitioning

1. Vývoj materiálů a postupů pro chromatografickou separaci Cm od Am / Development of materials and processes for chromatographic separation of Cm from Am
2. Studium vazby lanthanoidů a aktinoidů chromatografickými materiály / Study of lanthanides and actinides binding by the solid chromatographic materials
3. Hybridní proces pro recyklaci elektrolytu z pyrochemického přepracování vyhořelého jaderného paliva / Solid-Liquid Extraction Process for Recycle of Pyroelectrochemical Electrolyte
4. Vývoj materiálů a postupů pro zpracování sekundárních kapalných odpadů z hydrochemického přepracování vyhořelého jaderného paliva / Development of materials and processes for the treatment of aqueous waste streams from hydrochemical reprocessing of spent nuclear fuels
5. Regenerace dekontaminačních roztoků / Regeneration of the decontamination solutions
6. Vývoj procesu pro zpracování použitých moderních dekontaminačních činidel / Development of a process for treatment of spent advanced decontamination solutions
7. Vývoj procesu pro zpracování koncentrátů z odparky JE / Development of a process for treatment of NPP operational evaporator concentrates
8. Technologie elektrochemické dekontaminace zemin / Technology for electrochemical decontamination of soils

Úložiště radioaktivních odpadů a migrace kontaminantů / Repository sites and migration of contaminants

1. Studium sorpce vybraných kritických radionuklidů na bariérových materiálech – aplikace povrchově komplexačních modelů / Sorption of selected critical radionuclides on barrier materials – application of surface complexation modelling.
2. Studium sorpce vybraných kontaminantů na horninových materiálech – aplikace povrchově komplexačních modelů / Sorption of selected contaminants on rock materials – application of surface complexation modelling.
3. Užití vyspělých interakčních modelů v procesu celkového posuzování úložišť vysoce aktivních radioaktivních odpadů (modelování a simulace v prostředí GoldSim) / Utilization of advanced interaction models in the performance assessment of high-level nuclear-waste repository sites (modelling and simulations in the GoldSim environment).
4. Speciace a komplexace uranu v přírodním prostředí: využití metodiky TRLFS pro studium migrace uranu v lokalitě Ruprechtov / Speciation and complexation of uranium in the environment: application of the TRLFS technique for the study of uranium migration in the Ruprechtov site.
5. Difúze radioaktivních kontaminantů v poli blízkých interakcí trvalého úložiště vyhořelého jaderného paliva, experimentální studium a upřesnění migračního modelu / Diffusion of radioactive contaminants in the near-field of the final disposal of spent nuclear fuel: experimental study and improvements of the transport model.

Radioanalytické metody / Radioanalytical Methods

1. Využití jaderných analytických metod pro studium chování ⁹⁹Tc a Re v životním prostředí / Use of nuclear analytical techniques for studying the interaction of ⁹⁹Tc and Re in the environment.
2. Vývoj nových separačních postupů pro ultrastopové analytické techniky s hmotnostně-spektrometrickou detekcí / Development of new separation procedures for ultratrace analytical techniques with mass-spectrometric detection.
3. Vývoj nových separačních postupů pro separaci a koncentrování přirozených radionuklidů a štěpných a korozních produktů ze vzorků životního prostředí a radioaktivních odpadů / Development of new separation procedures for the separation and concentration of natural radionuclides and fission and/or corrosion products from environmental samples or liquid radioactive waste.
4. Vývoj nových separačních postupů pro selektivní separace v neutronové aktivační analýze / Development of new separation procedures for the selective separations in Neutron Activation Analysis.

Radiační chemie / Radiation Chemistry

1. Radiační dechlorace PCB ve vodných micelárních systémech / Radiation dechlorination of PCB in water micellar systems.
2. Radiační odstraňování těžkých kovů z vodných roztoků / Radiation removal of heavy metals from aqueous solutions.
3. Interakce záření s roztoky chlorovaných uhlovodíků / Interaction of ionizing radiation with solutions of chlorinated hydrocarbons.
4. Radiační příprava nanomateriálů / Radiation preparation of nanomaterials.