Oulun yliopistoon kaksi opinnäytetyöpalkintoa
Palkinnot jakoi 13.11.2024 Helsingissä Tekniikan akateemiset TEK, Tekniska Föreningen i Finland TFiF ja Matemaattis-luonnontieteellisten alojen Akateemiset ry MAL.
Vuoden paras diplomityö on Janne Pitkäsen tutkimus, jonka avulla ydinvoimalan painelaitteiden käyttöikää voi entistä tarkemmin arvioida. Vuoden paras matematiikan, fysiikan tai tietojenkäsittelytieteen pro gradu -tutkielma on Henna-Riikka Putaalan tutkimus, joka auttaa tekemään tarkempia ennusteita ilmaston kehittymisestä.
Turvallisempaa ja pitkäikäisempää ydinvoimaa
Janne Pitkäsen palkitun diplomityön otsikko on ”Estimation of thermal fatigue rate with outer surface temperature measurements in a nuclear power plant pressure equipment”.
Työssään Pitkänen tutki lämpötilojen vaihtelusta aiheutuvaa komponenttien väsymistä, kohteena oli ydinvoimalaitoksen painelaitteet. Pitkäsen tutkimus pohjautui komponenttien ulkopinnoilta mitattuihin lämpötila-aikahistorioihin. Työn tavoite oli selvittää Säteilyturvakeskukselle, mitkä ovat tällaisen reaaliaikaisen lämpötilamonitoroinnin mahdollisuudet ja rajoitteet.
"Työni avulla voidaan varmistaa ydinvoimalaitoksen painelaitteiden turvallista käyttöä saamalla tietoa niihin kohdistuvista rasituksista ja laskennallisesta käyttöasteesta. Näin voidaan tarkemmin arvioida painelaitteiden jäljellä olevaa käyttöikää sekä tarkastus- ja vaihtotarpeita", Pitkänen kertoo. "Menettelyä voidaan myös soveltaa uusille ydinvoimalaitoksille läpi niiden käyttöiän, jolloin saadaan ajantasaista tietoa komponenttien lämpöväsymisestä ja tieto on realistisempaa kuin perinteisillä menetelmillä saatu tieto, Pitkänen kertoo.
Pitkänen teki diplomityönsä Säteilyturvakeskukselle, jossa oli aiemmin ollut kesätöissä. Nyt hän työskentelee Säteilyturvakeskuksessa mekaanisten laitteiden tarkastajana ja lujuustekniikan asiantuntijana.
Diplomityön ohjaajina toimivat Oulun yliopiston professori Antti H. Niemi ja Säteilyturvakeskuksen tarkastaja Matti Hautala. TEK ja TFiF palkitsevat Pitkäsen kunniakirjalla ja 5 000 euron rahapalkinnolla.
Tarkempia ilmastomalleja
Henna-Riikka Putaalan palkitun pro gradun otsikko on ”Ilmakehän ionisaation rekonstruktio syväoppimisverkkojen avulla vuosille 1844–2021”.
Työssään Putaala rekonstruoi eli rakensi uudelleen vuosina 1844–2021 avaruudesta Maan ilmakehään sataneiden elektronien päivittäisen energiajakauman. Avaruudesta sataa Maan ilmakehään jatkuvasti elektroneja, joiden määrä vaihtelee muun muassa auringon aktiivisuuden mukaan.
Tähän asti tietoa elektronien määrästä on ollut 1970-luvulta alkaen, jolloin satelliittimittaukset alkoivat. Putaala hyödynsi syväoppimisverkkoja satelliittimittausta edeltäneen ajan tarkasteluun.
Syväoppimisverkkoja koulutettiin oppimaan yhteys elektronihavaintojen ja geomagneettisen aktiivisuuden välillä. Putaalan mukaan geomagneettinen aktiivisuus kertoo aurinkotuulen vaikutuksesta Maan magneettikenttään ja sitä on mitattu vuodesta 1844. Näiden havaintojen avulla syväoppimisverkot voivat arvioida elektronien energiajakaumaa kauan ennen varsinaisten satelliittimittausten alkua.
Rekonstruoidusta elektronien energiajakaumasta Putaala laski saapuneiden elektronien aiheuttaman ionisaation ilmakehässä. Ilmakehään saapuessaan elektronit ionisoivat ilmakehän hiukkasia ja molekyylejä, millä on puolestaan vaikutuksia esimerkiksi napa-alueiden talviajan ilmastoon.
"Työni avulla ainakin nykyisin käytössä olevia ilmastomalleja voidaan parantaa, sillä työni antaa tarkemman arvion ionisaation tasosta kuin nykyisissä malleissa käytetty versio", Putaala kertoo. "Tarkemmat mallit parantavat luonnollisesti tutkijoiden ymmärrystä ilmastoon vaikuttavista
mekanismeista, ja niiden avulla voidaan mahdollisesti tehdä tarkempia ennusteita ilmaston kehittymisestä".
Putaala teki gradunsa avaruusilmaston tutkimusryhmässä. Nyt hän työstää väitöskirjaa prosessimetallurgian tutkimusyksikössä Oulun yliopistossa. Väitöskirjan aiheena on vetyplasmaa hyödyntävä teräksenvalmistusmenetelmä.
Pro gradu -työn ohjaajana toimi apulaisprofessori Timo Asikainen Oulun yliopistosta.
TEK ja MAL palkitsevat Putaalan kunniakirjalla ja 5 000 euron rahapalkinnolla.