Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Laboratorium technik jądrowych
Course of study:
2016/2017
Code:
JFT-1-504-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Lankosz Marek (Marek.Lankosz@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Jodłowski Paweł (pawel.jodlowski@fis.agh.edu.pl)
dr Bolewski Andrzej (bolewski@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Ciechanowski Marek (marekc@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Chau Nguyen Dinh (chau@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Poznawane są zjawiska związane z oddziaływaniem promieniowania jądrowego z materią oraz zasady pomiarów promieniowania jądrowego i identyfikacji izotopów promieniotwórczych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole realizującym program ćwiczeń FT1A_K06, FT1A_K01 Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
M_K002 Student potrafi dobrze sformułować swoje argumenty FT1A_K04 Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Skills
M_U003 Student umie posługiwać się elektroniczną aparaturą pomiarowa. Student umie posługiwać się źródłami promieniowania jądrowego z zastosowanie zasad bezpieczeństwa. Student umie wykorzystać metody fizyki jądrowej do badań własności fizycznych i chemicznych materiałów. Student umie zidentyfikować izotopy promieniotwórcze w badanych materiałach FT1A_U07, FT1A_U14, FT1A_U01 Test,
Report,
Execution of laboratory classes
M_U004 Student potrafi przygotować merytoryczny raport swojej pracy. Student potrafi opracować dane pomiarowe oraz prawidłowo przedstawić wyniki pomiarów. FT1A_U10, FT1A_U09 Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o promieniowaniu jądrowym, oddziaływaniu promieniowania jądrowego z materią i ich związku z własnościami materiałów Student zna i rozumie zasady pomiarów promieniowania jądrowego i identyfikacji izotopów promieniotwórczych FT1A_W03, FT1A_W10, FT1A_W01 Report,
Test,
Oral answer
M_W002 Student posiada wiedzę z zakresu ochrony radiologicznej. Student posiada wiedzę o elektronicznej aparaturze pomiarowej. Student zna podstawowe zasady rządzące opracowaniem i prezentacją danych pomiarowych FT1A_W04, FT1A_W11, FT1A_W06 Activity during classes,
Report
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole realizującym program ćwiczeń - - + - - - - - - - -
M_K002 Student potrafi dobrze sformułować swoje argumenty - - + - - - - - - - -
Skills
M_U003 Student umie posługiwać się elektroniczną aparaturą pomiarowa. Student umie posługiwać się źródłami promieniowania jądrowego z zastosowanie zasad bezpieczeństwa. Student umie wykorzystać metody fizyki jądrowej do badań własności fizycznych i chemicznych materiałów. Student umie zidentyfikować izotopy promieniotwórcze w badanych materiałach - - + - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi przygotować merytoryczny raport swojej pracy. Student potrafi opracować dane pomiarowe oraz prawidłowo przedstawić wyniki pomiarów. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o promieniowaniu jądrowym, oddziaływaniu promieniowania jądrowego z materią i ich związku z własnościami materiałów Student zna i rozumie zasady pomiarów promieniowania jądrowego i identyfikacji izotopów promieniotwórczych - - + - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę z zakresu ochrony radiologicznej. Student posiada wiedzę o elektronicznej aparaturze pomiarowej. Student zna podstawowe zasady rządzące opracowaniem i prezentacją danych pomiarowych - - + - - - - - - - -
Module content
Laboratory classes:
  1. Ćwiczenia wstępne-zapoznanie się z przepisami bezpiecznego użytkowania źródeł promieniotwórczych i aparatury pomiarowej (4 godz.)

    -student zna regulamin pracy w pracowni radioizotopowej
    -student potrafi użytkować zamknięte źródła radioizotopowe
    -student potrafi użytkować zgodnie z instrukcją elektroniczną aparaturę pomiarową

  2. Statystyczny charakter rozpadów promieniotwórczych (3,5 godz.) .

    -student potrafi zestawić i uruchomić układ pomiarowy z licznikiem promieniowania jądrowego
    -student potrafi wykonać pomiary liczby zliczeń
    -student potrafi obliczyć wartość średnią i odchylenie standardowe populacji
    -student potrafi narysować histogramy rozkładów badanej populacji i oszacować jego parametry testem χ2
    -student potrafi obliczyć niepewność aparaturowa i ocenić poprawność jej działania

  3. Spektrometr promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) (3,5 godz.)

    -student potrafi zestawić i uruchomić układ pomiarowy
    -student potrafi dobrać optymalne warunki pomiarowe toru spektrometrycznego
    -student potrafi określić energetyczną zdolność rozdzielcza licznika dla różnych energii promieniowania gamma
    -student potrafi wykonać kalibrację spektrometru z wykorzystaniem izotopów promieniowania gamma.
    -student potrafi wykonać pomiar i obliczyć wydajność detekcji licznika

  4. Spektrometr promieniowania gamma z licznikiem scyntylacyjnym (3,5 godz.)

    -student potrafi zestawić układ spektrometryczny z licznikiem scyntylacyjnym i analizatorem wielokanałowym
    -student potrafi zmierzyć widma promieniowania gamma różnych izotopów.
    -student potrafi wykonać kalibrację energetyczną spektrometru, zbadać jej liniowość metodą regresji liniowej i określić energetyczną zdolność rozdzielczą.
    -student potrafi zinterpretować schematy rozpadów promieniotwórczych badanych izotopów.
    -student potrafi zmierzyć widmo promieniowania i zidentyfikować nieznany izotop
    -student potrafi określić wydajność detekcji układu pomiarowego na podstawie pomiarów źródeł wzorcowych

  5. Pomiar wilgotności materiałów przemysłowych metodą neutronową (3,5 godz.)

    -student potrafi przygotować aparaturę do wykonania pomiarów
    -student potrafi wykonać pomiary przy użyciu neutronowego miernika wodoru próbek wzorcowych i wykonać cechowanie miernika
    -student potrafi oznaczyć stężenie wodoru w nieznanych próbkach
    -student potrafi ocenić niepewność pomiaru stężenia wodoru w analizowanych próbkach.

  6. Rentgenowska analiza fluorescencyjna (3,5 godz.)

    -student potrafi przygotować spektrometr promieniowania X do wykonania pomiarów
    -student potrafi zmierzyć widma promieniowania X wzbudzone w targetach o różnych liczbach atomowych.
    -student potrafi zinterpretować zmierzone widma, zidentyfikować linie promieniowania charakterystycznego i rozproszenia
    -student potrafi wykonać kalibrację energetyczną spektrometru.
    -student potrafi zmierzyć widmo wzbudzone w nieznanych próbkach i określić ich skład chemiczny
    -student potrafi wykonać pomiary próbek wzorcowych i wykonać cechowanie analizatora
    -student potrafi oznaczyć stężenie wybranych pierwiastków w próbkach przemysłowych i środowiskowych
    -student potrafi ocenić niepewność pomiaru stężeń.

  7. Dozymetria promieniowania jonizującego (3,5 godz.)

    -student potrafi wykonać cechowanie urządzeń dozymetrycznych i ocenić poprawność wycechowania
    - student potrafi obliczyć moc dawki od nieosłoniętych źródeł promieniowania
    - student potrafi obliczyć grubość osłon przed promieniowaniem.
    - student potrafi zmierzyć moc dawek dla różnych stanowisk pomiarowych i sporządzić rozkład izodoz.
    - student umie zmierzyć równoważnik mocy dawek pochodzących od źródeł neutronowych

  8. Kolokwium zaliczeniowe (3 godz.)

    Na pierwszych zajęciach będą omawiane zasady bezpiecznego użytkowania źródeł promieniowania jądrowego oraz eksploatacji elektronicznej aparatury pomiarowej. Każde z ćwiczeń laboratoryjnych będzie trwało 4h. W trakcie wykonywania ćwiczenia będzie sprawdzana i oceniana wiedza z zakresu tematyki ćwiczenia. Wyniki pomiarów będą przygotowywane w formie sprawozdania. Sprawozdanie będzie oceniane. Warunkiem dopuszczenia do kolejnego ćwiczenia będzie oddanie sprawozdania z poprzedniego ćwiczenia. Na ostatnich zajęciach będzie przeprowadzone kolokwium oceniające wiedzę i umiejętności zdobyte podczas realizacji ćwiczeń laboratoryjnych

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 85 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation for classes 20 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 35 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ćwiczenia laboratoryjne zakończą się kolokwium na ostatnich zajęciach. Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych obliczana jest jako średnia arytmetyczna ocen cząstkowych otrzymanych na zaliczenie poszczególnych ćwiczeń i kolokwium końcowego

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej z ćwiczeń laboratoryjnych wymaga uzyskania pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczen podanych w treści modułu i kolokwium końcowego.

Prerequisites and additional requirements:

•Podstawowe wiadomości z fizyki jądrowej (rozpady promieniotwórcze, detekcja promieniowania jądrowego, oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią.
•Podstawowe wiadomości w zakresie analizy niepewności pomiarów

Recommended literature and teaching resources:

B. Dziunikowski, S.J.Kalita,”Ćwiczenia laboratoryjne z jądrowych metod pomiarowych, Wyd. AGH, 1995
B. Dziunikowski,”Zastosowanie izotopów promieniotwórczych” Częśc I i II, Wydawnictwo AGH 1995
G. Knoll,”Radiation detection and measurements” John Wiley & Sons, 2000

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

P.Jodłowski, N.D.Chau
Cs-137 in the natural environment of the Gorce Mountains (Poland)
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 301 (2014) 49–56
N.D.Chau, L.Rajchel, J.Nowak, P.Jodłowski
Radium isotopes in the Polish Outer Carpathian mineral waters of various chemical composition
Journal of Environmental Radioactivity, 112 (2012) 38-44
M.Ciechanowski, A.Bolewski, A.Kreft
Absolute determination of the neutron source yield using melamine as a neutron detector
Journal of Instrumentation (JINST), 10 (2015) 1001:1-14
A.Bolewski, M.Ciechanowski, A.Kreft
Determination of the mass fraction of 10B in boric acid by the measurement of thermal neutron flux depression
Nukleonika, 57/4 (2012) 537−544

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na ćwiczenia laboratoryjnych: Pod koniec semestru przewidziany jest dodatkowy termin ćwiczeń (ogłaszany 2 tygodnie wcześniej przez prowadzących), w którym można wykonać pomiary, których student z przyczyn losowych nie mógł wykonać w pierwotnym terminie. Studenci mogą wówczas odrabiać ćwiczenia po uprzednim uzyskaniu zgody prowadzącego zajęcia w jego grupie oraz odpowiedzi z części teoretycznej, potwierdzonej wpisem do protokołu.

Zasady zaliczania ćwiczeń laboratoryjnych:: podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.
Zaliczenie laboratorium wymaga zaliczenia wszystkich ćwiczeń podanych w treści modułu i kolokwium końcowego.
Warunkiem uzyskania zaliczenia z pojedynczego ćwiczenia jest:
uzyskanie pozytywnej oceny z przygotowania teoretycznego
poprawnie wykonane pomiary
zaliczone sprawozdanie z opracowaniem wyników
Warunkiem przystapienia do kolokwium końcowego jest uzyskanie zaliczeń ze wszystkich ćwiczeń.