Baví tě chemie, ale chceš se dozvědět něco nového i z fyziky, matematiky, zdravotnictví nebo energetiky? Pak si jistě vybereš obor Jaderná chemie (Bc., Ing., Ph.D.).

Na katedře jaderné chemie existují čtyři výzkumné skupiny: Separace a radioanalytika, Radiofarmaceutická chemie, Migrace radionuklidů a toxických látek v životním prostředí a Radiační chemie. Ty nabízejí bohaté spektrum oblastí výzkumu, z kterého si vybere každý pro své zavěřečné práce, budoucí praxi a zaměstnání. Skupiny si blíže představíme v následujících řádcích.

Separace a radioanalytika

Podrobné informace na stránkách katedry jaderné chemie.
Hlavní oblasti výzkumu:
    Separační metody v radiochemii:

• separace minoritních aktinoidů z vysokoaktivních odpadů pro jejich transmutaci (tzv. „Partitioning“),
• vývoj nových separačních materiálů, zejména pevných extrahentů a kompozitních měničů iontů,
• vývoj postupů přípravy prekurzorů pro pokročilá jaderná paliva,
• separace radionuklidů z provozních kapalných radioaktivních odpadů jaderně-energetických zařízení,
• dekontaminace půd.

    Radioanalytické metody se zaměřením na vývoj nových metod pro

• stanovení těžkoměřitelných radionuklidů v radioaktivních odpadech nebo v životním prostředí,
• přípravu vzorků radionuklidů s dlouhým poločasem radioaktivní přeměny pro měření pomocí AMS (Accelerator Mass Spectrometry).
   

Radiofarmaceutická chemie

Podrobné informace na stránkách katedry jaderné chemie.
Hlavní oblasti výzkumu:

• vývoj a optimalizace syntéz nových značených sloučenin a potenciálních radiofarmak,
• aplikace izotopů v biologii a medicíně,
• kontrola výstupní kvality značených sloučenin a radiofarmak pomocí HPLC a GC,
• strukturní analýza MS (ESI, APCI), IR (ESP, DRIFT), NMR (¹H, ¹³C, ³H).
   

Migrace radionuklidů a toxických látek v životním prostředí

Podrobné informace na stránkách katedry jaderné chemie.
Hlavní oblasti výzkumu:

• experimentální studium interakce vybraných radionuklidů s materiály bariér úložišť odpadů a s horninovými materiály a difúze kritických radionuklidů materiály bariér,
• experimentální studium speciace uranu pomocí TRLFS a UV-Vis spektrometrie,
• modelování rovnovážných a kinetických zákonitostí komplexace těžkých kovů a aktinidů s huminovými látkami,
• modelování speciace ve složitých geochemických systémech jak s uvážením rozpouštění/srážení tak interakce rozpuštěných látek s pevnou fází, včetně modelování jednorozměrného transportu konvektivního i difúzního charakteru,
• celkové hodnocení podzemního úložiště ozářeného jaderného paliva a vysoce aktivních radioaktivních odpadů (Performance Assessment).
   

Radiační chemie

Podrobné informace na stránkách katedry jaderné chemie.
Hlavní oblasti výzkumu:

• radiační a fotochemická příprava anorganických nanomorfologických materiálů na bázi dopovaných nebo vícesložkových oxidů, granátů a keramik s vysokým aplikačním využitím v chemickém průmyslu i v medicině ( scintilační detektory vysokoenergetického záření, specifické katalyzátory, optoelektronika,využití  ve fotodynamické terapii rakovinových nádorů aj.),
• využití ionizujícího i neionizujícího záření k efektivnímu odstraňování toxických těžkých kovů ( např.  Pb, Cd, As, Hg, aj.), kontaminujících komunální i průmyslové odpadní vody,
• v oblasti bioradiační chemie je studována radiační citlivost živých buněk ovlivněná vychytávači radikálů a dalšími chemickými látkami. Zvýšení této citlivosti lze využít v radioterapii zhoubných nádorových buněk, k dezinfekci, sterilizaci či hygienizaci různých objektů. Naopak, snížení citlivosti je důležité v ochraně buněk před zhoubnými účinky ionizujícího záření.

Dále je možné vypracovat své závěrečné práce se školitely-externisty, kteří svá témata speciálně pro studenty katedry jaderné chemie vypisují a není jich málo. Spolupráce probíhají s veřejnými výzkumnými institucemi nejen u nás, ale i v zahraničí. Za zmínku určitě stojí, že absolventi se již od brzkých výzkumných let účastní vědeckých konferencí, kde prezentují své výsledky a sbírají různá ocenění. Naši absolventi zůstávají v Akademické sféře, uplatňují své znalosti nejen v chemickém odvětví, nýbrž i v oblastech energetiky, zdravotnictví a ochrany životního prostředí.

Chceš se k nám přidat a máš otázky? Kontaktuj Ing. Tomáše Rosendorfa nebo Ing. Petru Mičolovou!

Baví tě matematika? Pak si jistě vybereš některý z matematických oborů. Porozhlédni se teď nejprve s námi přímo po katedře matematiky. 

Na katedře matematiky existují čtyři výzkumné skupiny GAMS, MAFIA, MMG a TIGR.  Ty nabízejí studentům velmi rozmanité oblasti výzkumu, z kterých si jistě každý bez problémů vybere "to pravé" pro svou bakalářskou práci a posléze výzkumný úkol a diplomovou práci. Pojďme popořadě představit každou ze skupin - oblast výzkumu, hlavní předměty a několik přednášejících a studentů z jejích řad.

GAMS = Group of Applied Mathematics and Stochastics  

Podrobné informace na gams.fjfi.cvut.cz

Oblast výzkumu:  

• Teorie chaosu v agentních systémech
• Modelování dopravního proudu, interakce a monitoring
• Analýza pohybu skupiny chodců, zpracování experimentálních dat
• Časově reverzní metody v materiálové tomografii
• Zpracování signálů v nedestruktivní defektoskopii materiálů
• Odhadování v malých oblastech pomocí statistických modelů
• Zpracování obrazu metodami distribučních směsí, EM algoritmus

Hlavní předměty:

• Pravděpodobnost a matematická statistika
• Statistická teorie rozhodování
• Teorie informace
• Teorie náhodných procesů
• Statistické metody a jejich aplikace
• Regresní analýza dat
• Zpracování a rozpoznávání obrazu
• Speciální funkce a transformace ve zpracování obrazu

MAFIA = Methods of Algebra and Functional analysis In Applications 

Podrobné informace na mafia.fjfi.cvut.cz

Oblast výzkumu:  

• Kvantové grupy a jejich vlastnosti
• Lieovy a Hopfovy algebry
• Studium vlastností operátorů na Hilbertových prostorech
• Integrabilní systémy
• Časově závislé kvantové systémy a jejich vlastnosti
• Perturbační metody v klasické i kvantové mechanice

Hlavní předměty:

• Funkcionální analýza
• Metody matematické fyziky
• Algebra
• Lieovy algebry a grupy
• Grupy a reprezentace
• Topologie
• Kvantová fyzika 
• Počítačové programy pro algebraickou manipulaci

MMG = Mathematical Modelling Group

Podrobné informace na mmg.fjfi.cvut.cz 

Oblast výzkumu:  

• Modelování mezní vrstvy atmosféry
• Modelování růstu krystalů
• Proces remodelace kostní tkáně
• Dynamika reakčně-difuzních rovnic
• Proudění a transport v porézním prostředí
• Dislokační dynamika
• Numerické simulace na grafických kartách
• Vývoj software pro mainframe
• Aplikace parciálních diferenciálních rovnic ve vizualizaci a zpracování obrazu
• Modelování spalování 

Hlavní předměty:

• Variační metody 
• Metoda konečných prvků
• Seminář z diferenciálních rovnic
• Matematické modelování nelineárních systémů
• Počítačová grafika
• Programování pro Windows
• Jednoduché překladače
• Paralelní algoritmy a architektury
• Matematické modely proudění podzemních vod

TIGR = Theoretical Informatics GRoup

Podrobné informace na tigr.fjfi.cvut.cz

Oblast výzkumu:  

• Nestandardní číselné soustavy (záporné cifry, iracionální báze, záporné báze)
• Kombinatorika na nekonečných slovech (nástroj při studiu numeračních systémů, diskrétních schroedingerovských operátorů, šroubovice DNA, kvazikrystalů)
• SAGE - software pro kombinatoriku na slovech
• Matematické modely kvazikrystalů
• Aperiodická dláždění roviny a prostoru
• Aperiodické generátory pseudonáhodných čísel

Hlavní předměty:

• Teorie čísel
• Teorie grafů
• Algebra
• Teorie kódování
• Diskrétní matematika
• Jazyky a automaty
• Úvod do kryptologie

Ať už si vybereš spolupráci s jakoukoli vědeckou skupinou KM, nebo své téma vypracuješ se školitelem-externistou (s KM takových specialistů např. z Akademie věd ČR, ale i z praxe spolupracuje mnoho), za podmínky, že budeš pracovat poctivě, čeká tě:

• prezentace výsledků na mezinárodních vědeckých konferencích (ty nejlepší už na konci bakalářského studia), 
• část studia v zahraničí,
•  bezproblémové nalezení dobrého zaměstnání v oboru. 

Naši absolventi uplatňují své znalosti v průmyslu  (modelování technologických procesů, vývoj nových technologií), zůstávají v akademické sféře, pracují pro významné softwarové a poradenské společnosti a zastávají významné pozice ve finanční sféře.

Jako student Jaderky budeš v očích mnohých lidí v tvém okolí automaticky budoucím zaměstnancem Temelína, odborníkem na jadernou energetiku či havárii v Černobylu. Rozhodneš-li se však studovat některý z jaderných oborů na Jaderce, nebudeš muset do nekonečna, tak jako tví spolužáci z oborů fyzikálních a matematických, trpělivě vysvětlovat, že vlastně to jádro není zrovna tvá parketa a na zvídavé dotazy tvého okolí ohledně radioaktivity budeš odpovídat hbitě a bez vytáček.

V oboru čistě jaderném můžeš volit z oborů Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření a Jaderné inženýrství.

Patříš mezi ty, kteří vědí, že ionizující záření není jen nebezpečný nástroj, ale v současné době i nástroj nepostradatelný v mnohých odvětvích medicíny? Bavilo by tě studium medicíny nebo biologie, ale zároveň cítíš, že fyzika je to pravé. Potom zvaž naše obory týkající se aplikace ionizujícího záření v medicíně.

Volit můžeš mezi čistě bakalářským (tříletým) studiem Radiologická technika nebp magisterským oborem Radiologická fyzika, který navazuje na bakalářské studium oboru Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření. Už při studiu a v následné praxi lze volit mezi několika hlavními směry aplikace ionizujícího záření. Jsou to:

Radiodiagnostika:

V rámci studia rentgenové diagnostiky se studenti podrobně seznámí s přístroji využívajícími ionizující záření k zobrazení tkání v lidském těle (RTG, CT), ale také s některými zobrazovacími metodami pracujícími na jiném principu (magnetická rezonance-MRI, ultrazvuk).

Další obsáhlou částí je měření veličin pro stanovování dávek v pacientovi při ozáření, pro popis zdrojů ionizujícího záření a pro účely radiační ochrany.

Nukleární medicína:

Využívá otevřené zářiče pro diagnostiku a terapii v medicíně (pacientovi se aplikuje radionuklid do těla). Studenti získávají detailní přehled o jednotlivých zobrazovacích metodách (single-photon emission computed tomography SPECT, positron-emission tomography PET), o výrobě radiofarmak, o popisu veličin a výpočtech dávky v pacientovi.Diagnostické metody jsou také nedílně spjaty se zpracováním obrazu, kterému je věnována náležitá pozornost.

Radioterapie:

Základním principem radioterapie je ničení nádorových buněk pomocí ionizujícího záření za současného šetření okolních zdravých tkání. Studenti se učí nejenom fyzikálně-radiobiologické principy účinku záření na živou tkáň, ale také techniky a technologie ozařování, které v posledních letech zaznamenávají prudký rozvoj. Důraz je také kladen na aplikaci znalostí detekce a dozimetrie ionizujícího záření a jejich specifik pro radioterapii. Výzkum v oblasti radiologie však zahrnuje i další obory jako například:

Radiobiologie a využití radiobiologických modelů:

Zabývá se účinky ionizujícího záření na buňky, tkáně a organismy (zejména se koncentruje na člověka, jeho orgány a buněčnou DNA). Vhodný směr pro studenty, kteří maí hlubší zájem o biologii a chemii, zejména biologii na buněčné a subbeněčné úrovni.

Aplikace metody Monte Carlo:

Při použití metody Monte Carlo pro modelování průchodu ionizujícího záření látkou je vlastně simulován reálný fyzikální děj - částice po částici. Tato metoda jako jediná používá přístup simulace reálného děje, z principu se jedná o nejpřesnější metodu (je přesná tak, jak je přesný model a kolik je modelovaných částic). Tento směr mohou volit zejména studenti, kteří mají blíže k matematice a programování.