Kärnfysik, 7,5 hp

Innehåll

Kursen behandlar atomkärnan, dess uppbyggnad, hur man experimentellt kan studera atomkärnan samt tillämpningar av kärnfysik som t.ex. energiutvinning genom fission. Viktiga verktyg för studier av atomkärnan, som tvärsnitt, introduceras och olika former av sönderfall behandlas i detalj. Modeller för atomkärnans uppbyggnad och viktiga koncept som bindningsenergi introduceras också. En översiktlig beskrivning av partikelacceleratorer samt fissionsbaserad kärnkraft ingår. Kursen innefattar även en obligatorisk laborationsdel.

Kursen omfattar tre moduler
1. Teoridel, 2.5 hp
2. Räknedel, 2.5 hp
3. Laborationsdel, 2.5 hp

Förväntade studieresultat

Studenten ska kunna:

Kunskap och förståelse
Redogöra för tvärsnitt och Fermis Gyllene Regel och dess användning inom kärnfysiken.
Självständigt förklara olika modeller för atomkärnan samt förstå deras för- och nackdelar.
Ingående redogöra för följande sönderfall inklusive deras energirelationer: alfa, beta, gamma, elektroninfångning, konversionselektroner samt partikelemission (proton, neutron etc.).
Självständigt beskriva kvantteorin för alfa-, beta- och gammasönderfall.
Redogöra för de olika klassiska och kvantmekaniska termerna som bidrar till kärnans bindningsenergi
Självständigt förklara uppkomsten av karakteristiska fotoner och Auger elektroner.
Redogöra för olika typer av acceleratorer som används inom kärnfysiken. Beskriva hur energi kan utvinnas genom fission.
 
Färdighet och förmåga
Självständigt kunna beräkna Q-värdet, ställa upp kvantmekaniska uttryck för olika typer av sönderfall samt ställa upp och lösa ekvationerna för seriesönderfall.
Ingående behärska sönderfallsdata från tabulerade värden och självständigt analysera och tolka gammaspektra
Självständigt beräkna kärnparametrar, såsom kärnradien, bindningsenergi och separationsenergier.
Beräkna energin som utvinns då en kärna klyvs.
 
Värderingsförmåga och förhållningssätt
Visa förmåga att kommunicera och samarbeta med andra deltagare vid laborationer och liknande gruppmoment.
Reflektera över experimentella och teoretiska resultat och analysera dessa med avseende på rimlighet.

Behörighetskrav

Univ: Minst 90 hp varav Kvantmekanik 6 hp eller Kvantmekanikens grunder 7,5 hp  eller motsvarande. Engelska A/6 och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen är campusbaserad och bedrivs i form av föreläsningar, räkneövningar och handledda laborationer. Laborationerna är obligatoriska. Undervisningsspråket är svenska eller engelska.

Examination

Modul 1: Teoridel 2,5 hp
Modulen examineras med salstentamen. Betyget på momentet bedöms med Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).

Modul 2: Räknedel 2,5 hp.
Modulen examineras med salstentamen. Betyget på momentet bedöms med Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).

Modul 3: Laborationsdel 2,5 hp.
Modulen examineras med skriftliga laborationsrapporter. Betyget på momentet bedöms med Underkänd (U) eller Godkänd (G).

På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). Betyget på hela kursen beslutas först när kursens samtliga prov är genomförda och betyg på alla respektive moduler är beslutade. Betyget för hela kursen beräknas genom en sammanvägning av resultatet på examinationerna i modulerna 1 och 2, där 1 ges viktfaktorn 1/2 och 2 ges viktfaktorn 1/2. Vedertagna avrundningsregler tillämpas.

Student som erhållit godkänt resultat på ett prov får ej genomgå förnyat prov.
 
Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 dagar innan examinationen begära anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.
 
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för strålningsvetenskaper. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1-574-22.

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller att kursen slutat ges.