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Erasmus Mundus - JMD - Nuclear Physics

Erasmus Mundus - JMD - Nuclear Physics

Erasmus Mundus - JMD - Nuclear Physics

Einführung

Willkommen beim gemeinsamen Erasmus-Mundus-Master-Abschluss in Nuklearphysik (NucPhys)!

NucPhys ist ein 2-jähriger Erasmus+: Erasmus Mundus Joint Master Degree in Nuclear Physics (120 ECTS). Das Programm startete 2017-2018 als Erasmus Mundus / Erasmus+ Masterstudiengang der Europäischen Union. Der Masterstudiengang wird von einem Konsortium aus 8 Partneruniversitäten in Spanien, Frankreich und Italien angeboten, an dem mehr als 30 Forschungseinrichtungen/Unternehmen als assoziierte Partner weltweit teilnehmen (Spanien, Frankreich, Italien, Deutschland, Rumänien, Schweiz (CERN), Mexiko, Brasilien, Argentinien, Kanada, Südafrika, Marokko, Japan usw.).

Kernphysik ist ein breites Thema, das sowohl vom grundlegenden Wissen der Natur als auch von den vielfältigen Anwendungen auf verschiedene Gebiete von strategischer wirtschaftlicher Relevanz reicht. Daher werden in diesem Master sowohl grundlegende Theorien und Experimente als auch Anwendungen vorgestellt.

Grundlegende Kernphysik, Theorie und Experimente entwickeln sich rasch von Studien an Kernen in der Nähe des Tals der Beta-Stabilität hin zu einer Beschreibung riesiger Regionen kurzlebiger und exotischer Kerne fernab von Stabilität und an den Nukleon-Tropflinien. Diese neuen Ergebnisse mit Halo- und Borromäischen Kernen, superschweren Elementen, exotischer Radioaktivität usw. erfordern neue theoretische und experimentelle Entwicklungen im Verständnis sowohl der Struktur als auch der relevanten Reaktionsmechanismen. Viele offene Grundsatzfragen müssen theoretisch und experimentell bearbeitet werden, wie zum Beispiel:

  • Was sind die grundlegenden Eigenschaften stark wechselwirkender Materie in Abhängigkeit von Temperatur und Dichte?
  • Wie lässt sich die Vielfalt niederenergetischer Strukturen und Reaktionen von Kernen anhand der fundamentalen Wechselwirkungen zwischen einzelnen Teilchen beschreiben?
  • Wie lässt sich die Entwicklung von Kernkollektiv- und Einzelteilcheneigenschaften als Funktion von Masse, Isospin, Drehimpuls und Temperatur vorhersagen?
  • Wie entstehen regelmäßige und einfache Muster in der Struktur komplexer Kerne?
  • Was sind die Schlüsselvariablen, die die Dynamik zwischen kollidierenden Verbundsystemen von Nukleonen bestimmen?
  • Wie und wo werden die Elemente hergestellt?
  • Kann man die kritischen Reaktionen verstehen, die die Energieerzeugung und die damit verbundene Synthese neuer Elemente in den Sternen vorantreiben?
  • Welche Eigenschaften hat dichte Materie in einem hyperkompakten Objekt wie einem Neutronenstern?
  • Wie hängt das Schicksal eines Sterns von den Kernreaktionen ab, die seine Entwicklung steuern?

In Bezug auf Anwendungen, um nur einige zu nennen, können wir anführen:

  • Energieressourcen (basierend auf Fusion oder Spaltung),
  • Biomedizinische Wissenschaften (einschließlich Hydrotherapie, medizinische Bildgebung usw.),
  • Analyse und Charakterisierung neuer Materialien,
  • Umweltstudien (Atmosphäre, Boden, Gewässer),
  • Datierung, Kunst und Archäometrie,
  • Flughafen, Mautsicherheit und militärische Anwendungen,
  • Industrielle Automatisierung und Steuerung.

Das Hauptziel des Masterstudiengangs ist es, hochrangigen Studenten einen exzellenten Hintergrund in der Kernphysik (Theorie, Experimente und Anwendungen) zu bieten, um Experten auf diesem Gebiet auszubilden, um die oben genannten Bedürfnisse und Herausforderungen zu erfüllen und ihre zukünftige Karriere zu fördern in diesem Bereich. Gleichzeitig absolvieren NucPhys-Studierende ihr Masterstudium in mindestens 3 Ländern in einem anregenden und wissenschaftlich exzellenten internationalen Umfeld.

NucPhys verfolgt einen doppelten pädagogischen Ansatz. Erstens, um gut vorbereitete Spezialisten für den Einstieg in die Branche in einem der oben genannten Bereiche auszubilden. Zweitens, um Studenten auszubilden, die in der Lage sind, Forschungsprogramme zu entwickeln und ihren Ph.D. auf dem Gebiet der Kernphysik.

Die offizielle Sprache des Studiengangs ist Englisch, aber die Studierenden haben die Möglichkeit, die Sprachen der Gastländer durch den Besuch von Sprachkursen an den Partneruniversitäten zu erlernen.

Erfolgreiche Studierende erhalten von allen Partneruniversitäten einen Masterabschluss.

Darüber hinaus erhalten sie ein Diploma Supplement, um die Anerkennung ihres Abschlusses an anderen Universitäten/Ländern zu erleichtern.

Struktur und Themenschwerpunkte

Der Master ist in fünf Module gegliedert und in vier Semester gegliedert. Im ersten Semester wird eine gemeinsame Einführungswoche und ein gemeinsames Grundlagenwissen vermittelt. Die fortschreitende Spezialisierung wird dann durch einen von drei angebotenen Pfaden erworben: 1) Experimente in großen Beschleunigern, 2) Theoretische Kernphysik und 3) Anwendungen und kleine Beschleuniger. Alle Studierenden verbringen mindestens ein Semester in jedem Teilnehmerland und profitieren von einem vollständig angepassten Curriculum entsprechend ihrer Spezialisierung. Besuche in kernphysikalischen Einrichtungen, renommierte Gastwissenschaftler, ein 2-monatiges Praktikum, ein gemeinsamer Sommerkurs (in Zusammenarbeit mit der Initiative TALENT USA-EU) und die Masterarbeit runden das Studium ab.

NucPhys bietet ein ausgezeichnetes Ausbildungsniveau in allen Bereichen der Kernphysik, einschließlich theoretischer, experimenteller und Anwendungen. Die Hauptthemen des Masterstudiums sind:

  • Kernstruktur
  • Nukleare Reaktionen
  • Experimentelle Kernphysik
  • Nukleare Astrophysik
  • Anwendungen der Kernphysik für die Therapie
  • Anwendungen der Kernphysik in kleinen Beschleunigern
  • Nukleare Instrumentierung
  • Experimente in Großbeschleunigern

Partner

Französischer Teil des Konsortiums

Die Universität von Caen Normandie (UNICAEN), gegründet im 15. Jahrhundert, beherbergt heute 26000 Studenten in verschiedenen Zweigen. Sein Hauptmerkmal im Kontext des vorliegenden Projekts ist zweifach. Erstens seine engen Verbindungen zu GANIL. GANIL, einschließlich der im Bau befindlichen hochintensiven Anlage für seltene Ionen SPIRAL2, ist eines der vier größten Labors der Welt, das sich der Forschung mit Ionenstrahlen widmet. SPIRAL2 wird ergänzt durch zwei Exzellenzgeräte (EQUIPEX), das Spektrometer der nächsten Generation S3 und den Experimentalraum für Physik bei Niedrigenergie DESIR, die beide vom nationalen Programm PIA ausgewählt und finanziert werden, das vom französischen Ministerium für Hochschulbildung und Forschung geleitet wird. von CNRS und CEA. Von Anfang an hat GANIL aktiv an europäischen Projekten teilgenommen, in denen es mit vielen Labors aus der Europäischen Union und darüber hinaus kooperiert. Darüber hinaus ist die Universität Caen auch stark mit dem 2014 gestarteten Projekt ARCHADE (Ressourcen- und Forschungszentrum für Hadronentherapie) verbunden. Dieses Zentrum wird zwei unabhängige Supraleiter-Zyklotrone haben: ein Protonentherapie-Zyklotron für die Behandlung, das 2018 in Betrieb geht, und ein C400-Zyklotron für Ionenbeschleunigung auf Kohlenstoff für Forschungszwecke in der Hadronentherapie (Physik, Strahlenbiologie und Klinikaspekte), wobei die ersten Strahlen 2021 verfügbar sind. Die im Konsortium eingebundenen Physiker sind für die Forschungsprogramme in Physik am ARCHADE sowie für die interdisziplinären Programme verantwortlich für Strahlentherapie-Behandlungen.

Italienischer Teil des Konsortiums

Die Universität Padua hat eine lange und gut etablierte Geschichte in der Kernphysikforschung, die eng mit den Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) verbunden ist, einem der vier nationalen Labore des italienischen Instituts für Kernphysik (INFN). Die Mission besteht in der Durchführung von Grundlagenforschung in der Kernphysik und der Kernastrophysik sowie in der Anwendung von Kerntechnologien. An den laufenden Forschungsprogrammen sind mehr als 800 Wissenschaftler aus aller Welt beteiligt. Jeden Tag arbeiten etwa 250 Personen bei LNL, die Hälfte davon sind INFN-Mitarbeiter (Physiker, Ingenieure, Techniker usw.), die andere Hälfte kommt von Universitäten und Forschungseinrichtungen in Italien und im Ausland. Stärkepunkte sind die Entwicklung von Teilchenbeschleunigern und von Nuklearstrahlungsdetektoren. LNL ist auf europäischer Ebene als Forschungsinfrastruktur mit transnationalem Zugang anerkannt. Darüber hinaus verfügen die Kernforschungsgruppen der Universität Padua über Fachwissen über die Kernstruktur an den Grenzen von Spin und Isospin, Kernreaktionsdynamik bei niedrigen, mittleren und ultrarelativistischen Energien, nukleare Astrophysik und zivile Sicherheitsanwendungen der Kernphysik. Padua ist eine 800 Jahre alte Institution mit einer langjährigen Tradition für wissenschaftliche Exzellenz und ein Bekenntnis zu Freiheit und Vielfalt.

Die Universität Catania ist eine der ersten Universitäten Italiens und wurde 1433 gegründet. Sie ist eng mit der INFN-Einheit in Catania und den Laboratori Nazionali del Sud (LNS) verbunden. LNS ist eines der vier nationalen Labors des INFN. Das 1976 gegründete Unternehmen beschäftigt derzeit ca. 130 Mitarbeiter (Forscher und Techniker) und beschäftigt ca. 130 Mitarbeiter unter den Professoren, Forschern, Ph.D. und Diplomanden der Universität. Es ist ein fortschrittliches Entwicklungszentrum für Technologie und Instrumentierung. Die Forschungstätigkeit widmet sich hauptsächlich der Untersuchung der Struktur und Reaktion von Atomkernen mit Hilfe eines Tandem- und eines supraleitenden Zyklotrons in Zusammenarbeit mit mehr als 700 Hundert Forschern aus Italien sowie mehreren europäischen und außereuropäischen Ländern. Ein Tandem-Beschleuniger ermöglicht eine intensive Aktivität in der nuklearen Astrophysik, indem der für die Fusionskernenergie und die stellare Nukleosynthese interessierende Wirkungsquerschnitt gemessen wird (ASFIN2-Projekt). Unter den neuen Projekten in der Grundlagenforschung ist auch ein U-Boot-Labor zu erwähnen, das in 2000 m Tiefe vor Catania installiert wurde und für F&E im Rahmen des KM3NET-Projekts genutzt werden soll. UniCT und INFN bei CT und LNS sind über die Experimente an der Grenze der Kernphysik hinaus stark in verschiedenen Aspekten der angewandten Kernphysik aktiv, wie Beschleunigertechnologie, Kulturerbe und Archäometrie mit zerstörungsfreien Techniken (LANDIS- und PH3DRA-Labors). , Überwachung nuklearer Abfälle, Laserphysik für Kernfusionsplasma und vor allem in der Nuklearmedizin mit einem Zentrum für Augenmelanomtherapie und den Projekten CATANA, ELIMED, SCENT (siehe Formular A.1.4). Die Studenten des EMJMD können auch von einer laufenden Vereinbarung zwischen LNS und der Azienda Ospedaliero Universitaria Policlinico di Catania profitieren, um direkte Erfahrungen in der angewandten Nuklearmedizin zu sammeln.

Spanischer Teil des Konsortiums

Die Universität Sevilla wurde in den späten 1460er Jahren gegründet. Heute ist sie eine der größten spanischen Universitäten mit einer Studentenzahl von etwa 70000. Derzeit beschäftigt sie etwa 4000 Mitarbeiter (einschließlich Lehrpersonal, Forscher und Techniker). In Bezug auf Kernphysik verfügt es über Experten für theoretische Kernreaktionen, Anwendungen der Kernphysik auf Umwelt, Medizin, Kunst und Archäometrie sowie Analyse und Charakterisierung von Materialien. Es ist eng mit der Anlage Centro Nacional de Aceleadores (CNA) verbunden, die über drei Ionenbeschleuniger verfügt: Tandem Van de Graaff 3MV, Cyclotron mit Protonen bis 18 MeV und Deuteronen bis 9 MeV und ein Tandem Cockcroft-Walton von 1 MV als ein Massenspektrometer. Darüber hinaus gibt es einen PET/CT-Scanner für den Menschen, einen dedizierten Beschleuniger für die 14C-Datierung von MiCaDaS und einen 60Co-Strahler.

Die Autonome Universität Madrid wurde 1968 gegründet. Sie hat rund 30000 Studenten und 2000 Lehrkräfte. In Bezug auf die Kernphysik verfügt es über Experten für theoretische Kernstrukturen und Anwendungen der Kernphysik zur Analyse und Charakterisierung von Materialien. Es ist eng mit dem Center for Micro Analysis of Materials (CMAM) verbunden, mit einem von HVEE gebauten Beschleuniger vom Tandem-Typ und dem Beschleunigungssystem vom Cockroft-Walton-Typ. Es ist mit zwei Quellen ausgestattet: einer Plasmaquelle für gasförmige Substanzen und einer Sputterquelle, um praktisch jedes Element des Periodensystems von einem festen Target zu erhalten.

Die Universität Barcelona wurde 1450 gegründet. Derzeit hat sie mehr als 80000 Studenten und etwa 5000 Lehrkräfte. In Bezug auf Kernphysik verfügt es über Experten für Vielteilchenprobleme, theoretische Astrophysik und hadronische Physik. Es ist mit dem Accelerator ALBA verbunden, einer Einrichtung, die von der spanischen Regierung und der katalanischen Regierung kofinanziert wird. Es ist eine neue Generation von Synchrotrons. ALBA ist eine kreisförmige Maschine, Synchrotron genannt, die Magnetanordnungen, sogenannte Insertionsgeräte, verwendet, um helle Synchrotronlichtstrahlen zu erzeugen. Es gibt Forschungslinien zu: Accelerator Computing, Engineering, Experimente hauptsächlich zu Materialwissenschaften.

Die Universität Complutense von Madrid (UCM) wurde 1822 gegründet. Sie ist eine große Universität mit etwa 80.000 Studenten und 6000 Lehrkräften. 2009 verlieh das Bildungsministerium der UCM die höchste Erwähnung "International Campus of Excellence (IEC)". Im Bereich Kernphysik verfügt es über Experten für theoretische Kernstruktur, experimentelle Kernphysik, Anwendungen der Kernphysik auf Medizin und Energiequellen, und sie sind sehr aktiv an experimentellen Physikprogrammen an [email protected], GSI (Deutschland) und ILL ( Frankreich). UCM hat enge Verbindungen zu CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), einer öffentlichen Forschungseinrichtung des Ministeriums für Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit, die sich auf Energie und Umwelt und die damit verbundenen Technologien konzentriert. Von besonderem Interesse für unser EMJMD ist das Thermonuclear Fusion Device TJ-II, ein Stellarator vom Heliac-Typ, der magnetisch begrenzte Fusionsplasmen erzeugt.

*Nicht im Konsortium ab Aufnahme 4 (2020).

Das EMJMD-Projekt wird in vollem Umfang von den komplementären Spezialisierungen der Partner profitieren.

Ausschüsse

Finanzielle Aufgaben werden hauptsächlich von der Universität Sevilla als koordinierender Partner wahrgenommen. Für den Rest der Aufgaben wurden vier Ausschüsse geschaffen, um die verschiedenen Probleme im Zusammenhang mit dem EMJMD zu lösen. Die Ausschüsse sind:

  • Akademisches Komitee: Es ist für die korrekte Umsetzung des EMJMD und des General Managers verantwortlich. Es wird von je einem lokalen Wissenschaftler jedes Vollpartners (Universitäten), zwei Personen der assoziierten Partner und einem Studenten der koordinierenden Einrichtung gebildet. Darüber hinaus ist es zuständig für die Prüfungsmethodik und die Organisation der Masterarbeit. Es ist auch für den Inhalt des NucPhys EMJMD verantwortlich. Dieser Ausschuss wird 3 Unterausschüsse (einen in jedem Land) haben. Den Vorsitz jedes Unterausschusses haben der/die Wissenschaftler/in, der/die Mitglied des Akademischen Ausschusses ist, sowie zwei Wissenschaftler/innen, die ihren eigenen Universitäten angehören. Ziel der Unterausschüsse ist es, alle wissenschaftlichen Fragen innerhalb der eigenen Hochschule zu lösen.
  • Das Akademische Komitee ist auch dafür verantwortlich, für alle am NucPhys EMJMD teilnehmenden Studenten die erforderliche Anzahl von Praktika für die Ausbildungszeit in einem Unternehmen zu beschaffen. Der Studienausschuss ist auch für die endgültige Zuordnung der Praktika unter allen Studierenden gemäß der von den Studierenden in der Vorlesungszeit erzielten Benotung, ihren Präferenzen und der Beratung durch den lokalen Koordinator im Kontakt mit den Studierenden verantwortlich. Ein weiteres wichtiges Ziel dieses Ausschusses ist es, ein gemeinsames und gut strukturiertes Curriculum für das EMJMD zu entwickeln, das die beste Expertise jedes vollwertigen Partners und die aktuellen Bedürfnisse von Unternehmen im Bereich Kernphysik berücksichtigt.
  • NucPhys-Sekretariat: Es ist der Vorstand, der für die Geschäftsführung, die Kommunikation mit der EACEA, die Verwaltung und das Finanzmanagement verantwortlich ist. Es ist an der koordinierenden Einrichtung angesiedelt und besteht aus dem Koordinator des Konsortiums, einem Verwaltungsassistenten und wird von der Kontaktstelle EMUS unterstützt. Es steht in Kontakt mit dem lokalen Verwaltungspersonal der Partnerinstitutionen und überwacht den Austausch von studentischen Dokumenten zwischen den Partnern. Das Sekretariat sorgt für die Aktualisierung der Website und des Bewerbungssystems.
  • Auswahlkommission: Sie ist zuständig für die Fragen der Zulassungskriterien, des Auswahlverfahrens und der Vergabe von Erasmus+-Stipendien an die besten Studierenden. Er wird von je einem Wissenschaftler jedes vollwertigen Partners (Universitäten) sowie einer Person, die die assoziierten Partner vertritt, gebildet. Dieser Ausschuss trifft sich regelmäßig vor Beginn jeder EMJMD-Ausgabe, um alle eingegangenen Bewerbungen zu verwalten und die Zulassungskriterien für das Studentenauswahlverfahren sowie für die Vergabe der JMD-Stipendien gemäß den Erasmus + -Regeln anzuwenden.
  • Qualitätsausschuss: Er wird benötigt, um die interne EMJMD-Qualität sicherzustellen und Verbesserungsstrategien zu entwickeln. Dieses Gremium besteht aus je einem Wissenschaftler jedes Vollpartners (Universitäten), zwei Vertretern der assoziierten Partner und zwei Studierenden der vorliegenden NucPhys EMJMD-Ausgabe. Dieser Ausschuss wird alle internen Evaluierungsstrategien und -mechanismen umsetzen. Es wird auch für die Koordination mit den externen Organisationen/Institutionen/Agenturen zuständig sein, die für die externe Qualitätssicherung des NucPhys EMJMD verantwortlich sind.

Akkreditierungen

Standorte

  • Università degli Studi di Catania - Piazza Università, 2 - 95131 Catania, , Catania

  • Universidad de Sevilla. C/ S. Fernando, 4, C.P. 41004-Sevilla, España, , Seville

  • Universidad Autónoma de Madrid Ciudad Universitaria de Cantoblanco · 28049 Madrid, , Madrid

  • Universitat de Barcelona Gran Via de les Corts Catalanes, 585 08007 Barcelona, , Barcelona

  • Universidad Complutense de Madrid Avda. de Séneca, 2 Ciudad Universitaria 28040 MADRID, , Madrid

  • Universidad de Salamanca Casa del Bedel. Cardenal Plá y Deniel, 22. Planta baja. 37008 Salamanca. España., , Salamanca

Fragen