Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Laboratorium technik jądrowych
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFT-1-504-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Techniczna
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Lankosz Marek (Marek.Lankosz@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
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)
Krótka charakterystyka modułu

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

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
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_W01 Sprawozdanie,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna
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 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
Umiejętności
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_U01, FT1A_U05, FT1A_U04 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Student potrafi przygotować merytoryczny raport swojej pracy. Student potrafi opracować dane pomiarowe oraz prawidłowo przedstawić wyniki pomiarów. FT1A_U02, FT1A_U04 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole realizującym program ćwiczeń FT1A_K01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_K002 Student potrafi dobrze sformułować swoje argumenty FT1A_K02 Kolokwium,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 - - + - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi współpracować w zespole realizującym program ćwiczeń - - + - - - - - - - -
M_K002 Student potrafi dobrze sformułować swoje argumenty - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Ćwiczenia laboratoryjne:
  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

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 85 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 35 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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

Informacje dodatkowe:

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.