Kursplan för

Tillämpad kärnfysik och acceleratorer
Applied Nuclear Physics and Accelerators

FAFF11, 5 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)

Gäller för: Läsåret 2023/24
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning N
Beslutsdatum: 2023-04-17

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: F2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska

Syfte

Kursen ger en bred orientering inom grundläggande och tillämpad kärnfysik, men gör samtidigt ”djupdykningar” inom några valda delområden, t ex om naturlig och artificiell radioaktivitet. Kursen syftar speciellt till förståelse för kärnfysikaliska begrepp och fenomen relaterade till förekomst, mätning och användning av joniserande strålning i samhället, samt kärnfysikaliska fenomens betydelse för energiförsörjningen. Kursen ger även en översiktlig orientering om principerna för olika typer av acceleratorer och deras användning inom forskning, medicin och industri. Kursen avser att väcka intresse för fortsatta studier inom området. Genom att lyfta fram viktiga tekniska tillämpningar visar kursen på det ömsesidiga beroendet mellan teknik och vetenskap.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna beskriva atomkärnans uppbyggnad och struktur
• kunna beskriva olika typer av joniserande strålning och dess växelverkan med materia, inklusive mänsklig vävnad
• kunna redogöra för de biologiska effekterna av joniserande strålning
• kunna beskriva principerna för strålskydd mot olika typer av joniserande strålning
• kunna förstå hur olika detektorer för joniserande strålning fungerar
• ha erhållit insikt om hur kärnfysikaliska fenomen har betydelse för energiförsörjningen
• kunna redogöra för vårt samhälles strålningsmiljö
• kunna beskriva några olika acceleratortyper som används inom forskning, industri och sjukvård
• kunna beskriva teknikerna kring acceleratorer, särskilt anläggningarna MAX IV och ESS
• ha erhållit en fördjupad insikt om det nära och ömsesidiga samspelet mellan teknik och naturvetenskap samt känna till och kunna redogöra för typiska tekniska tillämpningar av kärnfysik.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna värdera, hantera och begränsa strålningsrisker som kan uppkomma i yrkeslivet
• kunna välja mätinstrument för detektion av olika typer av joniserande strålning
• kunna behandla mätdata med statistiska metoder
• kunna applicera metoder för beräkning av fysikaliska problemställningar inom området
• ha utvecklat sin förmåga att planera, genomföra och utvärdera experiment samt att presentera vetenskapliga resultat i skriftlig form.
• ha förbättrat sin förmåga i skriftlig och muntlig presentation

Kursinnehåll

Atomkärnors storlek, uppbyggnad och massa. Kärnmodeller. Stark växelverkan. Radioaktivt sönderfall, alfa- beta- och gamma-emission. Kärnreaktioner. Strålnings växelverkan med materia. Biologisk verkan och strålskydd. Kärnfysikalisk mätutrustning. Neutronfysik och spallationskällor. Acceleratorer. Fission och fusion. Reaktorfysik, medicinska tillämpningar, radioaktivitet i omgivningen. Beräkningar på problemställningar inom kärnfysik.

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen och godkända laborationer.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Delmoment
Kod: 0121. Benämning: Laborationer.
Antal högskolepoäng: 2. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Laborationerna kräver en skriftlig rapport som skrives parvis (man laborerar parvis). Delmomentet omfattar: Experimentellt arbete i form av laborationer i små grupper, med obligatoriskt planerings- och redovisningsarbete.
Kod: 0221. Benämning: Teoridel.
Antal högskolepoäng: 3. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FMSF80 Matematisk statistik, allmän kurs, FAFA55 Kvantfysikaliska koncept.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: FAF270, FAFF10

Kurslitteratur

• Lilley, J. S. Nuclear physics: principles and applications (Chichester: Wiley, cop. 2001), ISBN 978-0471979364.

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Kristina Eriksson Stenström, kristina.stenstrom@nuclear.lu.se
Övrig information: Enstaka moment kan ges och examineras på engelska. Detta omfattar högst 1,5 hp, i form av laborationer eller inlämningsuppgifter.