Aktuální nabídka témat diplomových prací

Školitel: prof. RNDr. Vojtěch Ettler, Ph.D., e-mail ettler@natur.cuni.cz

V hrubozrnných pískovcích chebské pánve bylo v 60. letech 20. století objeveno velmi neobvyklé, nikdy netěžené uranové ložisko Velký Luh. Není to typický záchyt uranu na pískovcích s redukčním charakterem, zatím vše totiž vypadá na koncentraci uranu v oxidačním režimu, což je přinejmenším velmi neobvyklé. Tehdejší výsledky mineralogického hodnocení jsou rozporuplné. Prostě záhada, která si žádá rozřešení. Vzorky máme!

Školitel: doc. Mgr. Viktor Goliáš, Ph.D., e-mail wiki@natur.cuni.cz

Psilomelan, někdy též jako manganomelan nebo wad, je označení pro směs oxidů a hydroxidů manganu, které vznikají při zvětrávání manganových rud nebo v sedimentech, na dně jezer nebo v bažinném prostředí. Psilomelan byl v minulosti chybně považován za minerál, přičemž tato nepřesnost vyplývala ze skutečnosti, že jednotlivé oxidy manganu byly velmi těžce rozlišitelné. Ani v současnosti není identifikace manganových oxidů zdaleka přímočará a vyžaduje kombinaci moderních instrumentálních metod. Zlepšením v této oblasti je nasazení Ramanovy spektroskopie, která dokáže jednotlivé manganové fáze identifikovat. Náplní práce bude analýza vybraných vzorků psilomelanu a určení konkrétních oxidů manganu s důrazem na využití spektroskopických metod.

Školitel: Mgr. Filip Košek, PhD., e-mail filip.kosek@natur.cuni.cz

Skupina voltaitu zahrnuje netypické a tmavě zabarvené sulfáty komplexního chemického složení s obecným vzorcem X₂^1-M₅²⁺M₃³⁺Al(SO₄)₁₂·18H₂O, které se obvykle vyskytují v okolí fumarol, hořících uhelných hald nebo v oblastech postižených kyselými důlními vodami. Skupina je známa pro výraznou strukturní a chemickou variabilitu, která komplikuje identifikaci jednotlivých členů v přírodních materiálech. Ramanova spektroskopie je vhodným nástrojem pro studium sulfátových minerálů, nicméně většina voltaitů není spektroskopicky dostatečně prozkoumána. Náplní práce bude laboratorní příprava voltaitových fází lišících se prvkovým složením, které se proměří pomocí Ramanovy spektroskopie. Získané výsledky pro syntetické fáze se porovnají se vzorky přírodních voltaitů z různých lokalit.

Školitel: Mgr. Filip Košek, PhD., e-mail filip.kosek@natur.cuni.cz

I přes rostoucím podíl lateritů na světové těžbě niklu není vazba Ni a dalších kontaminantů v odpadech a dalších materiálech z metalurgie zpracovávající niklové laterity dosud detailně známa. Výzkum bude zaměřen na vzorky minerálních odpadů (strusek, popílků) a meziproduktů z niklových hutí Codemin (Niquelandia) a Barro Alto v centrální Brazílii s využitím řady mineralogických a geochemických metod (RTG difrakce, elektronová mikroskopie, elektronová mikrosonda se Shottkyho katodou, celková chemická analýza). Cílem je charakterizovat fáze, které koncentrují Ni, Co, Cr a další kontaminanty a popsat mechanismy jejich transformací v průběhu metalurgického procesu. Předpokládáme podíl studenta na vzniku odborné publikace, která bude založena na výsledcích z této diplomové práce.

Školitel: prof. RNDr. Vojtěch Ettler, Ph.D., e-mail ettler@natur.cuni.cz

Výnos radioaktivních prvků z některých podložních hornin se projevuje v současné době kromě „dechu Země“, tedy exhalace radonu, zejména jejich soustředěným výstupem ve formě radioaktivních pramenů. Zde vznikají při dlouhodobém kontaktu s vodou aktivované geomateriály, ve většině případů vypadající na první pohled obyčejně, jako různé štěrky. Zdání klame, ve skutečnosti jsou dosti neobyčejné a vzácné! Během technických prací jsme z mnoha lokalit získali již slušnou kolekci takových neobvyklých hmot se zvýšenými obsahy radionuklidů. Není však jasná mineralogická forma vazby radionuklidů, která může pomoci i při úvahách o hlubinném úložišti jako přírodní analog. Tyto hmoty budou zkoumány zejména metodami gama a alfa spektrometrie, autoradiografie, optické a elektronové mikroskopie a elektronové mikroanalýzy.

Školitel: doc. Mgr. Viktor Goliáš, Ph.D., e-mail wiki@natur.cuni.cz

Měď se vyskytuje v přírodě v koncentracích jednotek až desítek ppm. Ve vyšších koncentracích působí jako toxický kov a může ovlivňovat živé organismy. Stanovení elementárních obsahů Cu se provádí pomocí hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP MS). Stanovení izotopického složení se provádí pomocí multikolektorového ICP MS po chromatografické separaci Cu z roztoku. Izotopické složení Cu bude využito pro studium zdrojů sloučenin Cu v atmosféře případně procesů v rašelinném profilu. Projekt si klade za cíl: (1) poznat zdroje Cu v rašelinných profilech z kontaminované a nekontaminované oblasti, (2) poznat mobilitu Cu v rašelinném profilu. Práce v terénu, v laboratoři.

Školitel: prof. RNDr. Martin Mihaljevič, CSc., e-mail mihal@natur.cuni.cz

Afinita některých radionuklidů k organické hmotě je obecně dobře známa a využívá se v některých případech k jejich odstraňování z vod kontaminovaných lidskou činností. Podobné hmoty vznikají i přírodně, na místech výnosu radioaktivních prvků z geologického podloží, tedy v přirozených vývěrech radioaktivních pramenů. Takové hmoty pak můžeme považovat za přírodní analogy k technicky realizovaným procesům odstraňování radionuklidů. Dosavadní znalosti o této problematice budou shrnuty v rešeršní části práce. Předpokládáme vzorkovací kampaň v přírodě a analýzu radionuklidů v těchto hmotách metodou gama spektrometrie i bližší charakterizaci jejich organického obsahu.

Školitel: doc. Mgr. Viktor Goliáš, Ph.D., e-mail wiki@natur.cuni.cz

Struktura uhlíkaté hmoty hornin odráží metamorfní podmínky přeměny původní organické hmoty. Tyto změny lze velmi dobře a nedestruktivně studovat pomocí Ramanovy spektrometrie. Projekt je zaměřen na porovnání a vyhodnocení možností přenosných Ramanovských spektrometrů pro posouzení stupně grafitizace organické hmoty pararul/mramorů a uhlíkatých silicitů několika oblastí Českého masivu. Ve studii budou tyto metody srovnávány s RTG difrakcí uhlíkatých reziduí a měřením reflektance.

Školitel: Mgr. Adam Culka, Ph.D., e-mail culka@natur.cuni.cz; konzultant prof. Jan Jehlička

Koncentrace arzenu v povrchové vodě je velmi variabilní a obvykle nepřesahuje 10 ppb (povolený limit pro pitné vody), a to i v oblastech se zvýšenou koncentrací arzenu v půdě a sedimentu. V některých případech však koncentrace rozpuštěného arzenu dosahuje hodnot vyšších desítek a i stovek ppb. Tak tomu je i v potocích odvodňující přírodní geochemické anomálie arzenu v Povltaví: Mokrsko a Smolotely. Cílem práce bude zhodnotit vliv geochemických aspektů na mobilitu arzenu v sedimentech těchto dvou vodotečí. Práce bude zahrnovat opakované odběry potoční vody na obou lokalitách a pak zejména laboratorní experimenty s dobře charakterizovanými potočními sedimenty. Ty by měly ukázat, jak ovlivňují přirozené změny pH a koncentrace kompetujících aniontů (HCO₃ a PO₄) uvolnění arzenu ze sedimentu do vody. Výsledky práce by měly vést ke vzniku publikace, na jejímž vzniku se může student sám aktivně podílet.

Školitel: doc. Mgr. Petr Drahota, Ph.D., e-mail drahota@natur.cuni.cz

V roce 1927 byly nedaleko obce Křepice u Vodňan nalezeny několik cm velké plechy ryzího zlata. Do dnešního dne není otázka původu zlata těchto výjimečných vzorků objasněna. Cílem práce bude dokumentace typů křemenných žil v širším okolí Vodňan, určení jejich strukturně-geologické pozice a určení podmínek jejich vzniku. Laboratorní část práce bude zahrnovat mikroskopické studium fluidních inkluzí (určení typů fluid, jejich teploty a složení), elektronovou mikroskopii a mikroanalýzu křemenné žiloviny a v ní obsažených minerálů a izotopovou analýzu kyslíku v křemeni.

Školitel: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D., e-mail jiri.zacharias@natur.cuni.cz

Práce má laboratorní charakter a je zaměřena na vývoj či modifikaci technik sloužících k uvolnění fluid (H₂O, CO₂, uhlovodíky) z fluidních inkluzí zachycených v hydrotermálních minerálech (křemen, nebo kalcit). Po získání/uvolnění a přečištění fluidní fáze bude na hmotovém spektrometru určeno její izotopové složení (O, H, C). Cílem práce je optimalizovat laboratorní postupy pro různé typy fluid a hostitelských minerálů.  

Školitel: doc. RNDr. Jiří Zachariáš, Ph.D., e-mail jiri.zacharias@natur.cuni.cz

Glaukonitické pískovce svrchní křídy východních Čech jsou po staletí využívaným přírodním kamenem pro architekturu i sochařství. Náchylnost těchto hornin k rozvoji různých zvětrávacích forem může být ovlivněna řadou vnitřních faktorů, mezi něž patří složení horniny, vnitřní stavba nebo petrofyzikální vlastnosti. Cílem navrženého tématu je objasnit vztah mezi těmito proměnnými u specificky vymezené skupiny hornin. Způsob řešení diplomové práce předpokládá kombinaci terénního výzkumu (studium zvětrávacích forem in situ, odběr vzorků z výchozů a opuštěných / činných lomů), laboratorního výzkumu (optická a elektronová mikroskopie, stanovení vybraných petrofyzikálních a mechanických vlastností, porosimetrické studium), laboratorních experimentů (zrychlené zvětrávací zkoušky) a modelování (predikce náchylnosti ke zvětrávacím procesům na základě zjištěných petrofyzikálních a geomechanických dat). Výsledky práce budou součástí připravované odborné publikace, předpokládá se aktivní účast studenta na její přípravě.