Fizyka i energetyka jądrowa

Nazwa przedmiotu:
Fizyka i energetyka jądrowa
Nuclear Physics and Energetics
Kierunek:
Kod przedmiotu:
Rodzaj przedmiotu:
Fizyka Techniczna
DIF.C.45.
Poziom studiów:
forma studiów:
Rok: III
studia stacjonarne
Semestr: VI
studia I stopnia
Kierunkowy,obieralny
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
Wyk. Ćwicz. Lab. Sem. Proj.
2, 1, 0, 0, 0
3 ECTS
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Przekazanie studentom wiedzy o budowie jądra atomowego.
C2. Przekazanie studentom wiedzy o mechanizmach reakcji jądrowych.
C3. Przekazanie studentom wiedzy o możliwościach wykorzystania energii jądrowej a
w szczególności budowie reaktorów jądrowych.
C4. Przekazanie studentom wiedzy o cyklu paliwowym w reaktorach jądrowych i
odpadach promieniotwórczych.
C5. Przekazanie studentom wiedzy o zasadach ochrony radiologicznej.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1. Wiedza z podstaw fizyki.
2. Wiedza z podstaw fizyki ciała stałego
3. Wiedza z podstaw elektrodynamiki.
4. Wiedza z podstaw mechaniki kwantowej.
5. Znajomość wybranych metod matematycznych w fizyce.
1
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – posiada wiedzę z zakresu budowy jądra atomowego,
EK 2 – posiada wiedzę o przebiegu reakcji jądrowych,
EK 3 – posiada wiedzę o rozpadach promieniotwórczych,
EK 4 – posiada elementarną wiedzę o budowie różnych typów reaktorów jądrowych,
EK 5 – posiada elementarną wiedzę o przygotowaniu i przeróbce wypalonego paliwa
jądrowego,
EK 6 – posiada elementarną wiedzę o zasadach ochrony radiologicznej.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1,2 – Właściwości jader atomowych w stanie podstawowym. Siły jądrowe i
potencjały jądrowe
W 3,4,5 – Modele struktury jądra atomowego (kroplowy, powłokowy
jednocząstkowy, niezależnych cząstek, model kolektywny oscylacyjny i
rotacyjny)
W 6,7,8 – Modele reakcji jądrowych (model oddziaływań optycznych,
bezpośredniego oddziaływania, jądra złożonego)
W 9 – Rozpad promieniotwórczy jąder atomowych
W 10,11 – Reakcje syntezy i rozczepienia jąder, reakcje łańcuchowe
W 12,13,14 – Reaktory jądrowe i termojądrowe – zasada działania i budowa.
Cykl paliwowy.
W 15 – Zasady ochrony przed promieniowaniem jądrowym
Forma zajęć – ćwiczenia rachunkowe
CWFJ1,2,3 – Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią
CWFJ4,5,6 – Metody detekcji promieniowania jądrowego
CWFJ7,8 – Oddziaływanie promieniowania jądrowego na organizmy żywe
CWFJ9,10 – Zasady ochrony radiologicznej
CWFJ11,12 – Proste obliczenia dawek pochłoniętych
CWFJ13,14,15 – Osłony przeciw promieniowaniu jądrowemu
Liczba
godzin
4
6
6
2
4
6
2
Liczba
godzin
3
3
2
2
2
3
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z zastosowaniem środków audiowizualnych
2. – ćwiczenia rachunkowe, obliczenia dawek pochłoniętych, obliczenia osłon przeciw
promieniowaniu jądrowemu
2
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena samodzielnego przygotowania się do ćwiczeń rachunkowych
P1. – ocena wiadomości na kolokwium zaliczeniowym
P2. – ocena wiadomości na egzaminie
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 15ćw
45 h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
15 h
Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych
15 h
Przygotowanie do końcowego egzaminu
30 h
Suma

SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
90 h
3 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. B. Nerlo-Pomorska, K. Pomorski, Zarys teorii jądra atomowego, Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa 1999
2. E. Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2002
3. T. Mayer-Kuckuk, Fizyka jądrowa, PWN, Warszawa 1983
4. A. Strzałkowski.: Fizyka jadra atomowego, PWN, Warszawa 1978
5. M. Kiełkiewicz, Podstawy fizyki reaktorów jądrowych, cz.1, 2; WPW (1997)
6. Z. Celiński Z., Energetyka jądrowa; PWN (1991)
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr Jacek Olszewski, [email protected]
3
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
Odniesienie
danego efektu
do efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
K_W01
K_W09
K_U01
K_W01
K_W09
K_W01
K_W09
K_U16
K_W08
K_W09
K_U16
K_W09
K_U16
K_W09
K_W15
K_U16
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W
1
P2
C2
W
1
P2
C3
W
1
P2
C4
W
1
P2
C4
W
1
P2
C5
L
1,2
F1,P1
II. FORMY OCENY – SZCZEGÓŁY
na ocenę 2
EK1
posiada wiedzę z zakresu
budowy jądra atomowego
EK2
posiada wiedzę o
przebiegu reakcji
jądrowych
na ocenę 3
Student nie posiada wiedzy
Student posiada
z zakresu budowy jądra
powierzchowną wiedzę z
atomowego
zakresu budowy jądra
atomowego
na ocenę 4
na ocenę 5
Student posiada
uporządkowaną wiedzę z
zakresu budowy jądra
atomowego
Student posiada
uporządkowaną i
pogłębioną wiedzę z
zakresu budowy jądra
atomowego
Student nie posiada wiedzy
Student ma
Student ma pełną wiedzę o
o przebiegu reakcji
fragmentaryczną wiedzę o
przebiegu reakcji
jądrowych
przebiegu reakcji
jądrowych
jądrowych
Student ma pełną i
pogłębioną wiedzę o
przebiegu reakcji
jądrowych
4
EK 3
posiada wiedzę o
rozpadach
promieniotwórczych
EK 4
posiada elementarną
wiedzę o budowie różnych
typów reaktorów
jądrowych
EK 5
posiada elementarną
wiedzę o przygotowaniu i
przeróbce wypalonego
paliwa jądrowego
EK 6
posiada elementarną
wiedzę o zasadach ochrony
radiologicznej
Student nie posiada wiedzy Student ma
Student ma pełną wiedzę o
o rozpadach
fragmentaryczną wiedzę o
rozpadach
promieniotwórczych
rozpadach
promieniotwórczych
promieniotwórczych
Student nie posiada
elementarnej wiedzy o
budowie różnych typów
reaktorów jądrowych
Student ma
fragmentaryczną wiedzę o
budowie różnych typów
reaktorów jądrowych
Student ma pełną i
pogłębioną wiedzę o
rozpadach
promieniotwórczych
Student ma elementarną
Student ma pełną wiedzę o
wiedzę o budowie różnych
budowie wszystkich,
typów reaktorów
omawianych typów
jądrowych
reaktorów jądrowych
Student nie posiada
Student ma
Student ma elementarną Student ma pełną wiedzę o
elementarnej wiedzy o
fragmentaryczną wiedzę o wiedzę o przygotowaniu i wszystkich omawianych
przygotowaniu i przeróbce przygotowaniu i przeróbce
przeróbce wypalonego
metodach przygotowania i
wypalonego paliwa
wypalonego paliwa
paliwa jądrowego
przeróbki wypalonego
jądrowego
jądrowego
paliwa jądrowego
Student nie posiada
elementarnej wiedzy o
zasadach ochrony
radiologicznej
Student ma
Student ma elementarną
fragmentaryczną wiedzę o wiedzę o zasadach ochrony
zasadach ochrony
radiologicznej
radiologicznej
Student ma pełną i
pogłębioną wiedzę o
zasadach ochrony
radiologicznej
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych znajdują się w bibliotece Wydziału Inżynierii
Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej oraz na stronie internetowej Instytutu
Fizyki: www.fizyka.wip.pcz.pl
2. Wykłady odbywają się w sali AM6 zgodnie z tygodniowym planem zajęć, ćwiczenia
laboratoryjne w pracowniach naukowych Instytutu Fizyki. Spotkanie organizacyjne w
pierwszym tygodniu zajęć w Pracowni Detekcji Promieniowania Jądrowego (sala A120)
3. Konsultacje z przedmiotu środa 14.00 – 16.00 pokój A30
5