Karta przedmiotu

Elementy fizyki jądrowej, ochrona radiologiczna

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Matematyki i Fizyki Stosowanej

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria w medycynie

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej

Kod zajęć:

14931

Status zajęć:

wybierany dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 6 / W15 L15 / 2 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr prof. PRz Sławomir Wolski

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów z promieniowaniem jonizującymi jego zastosowaniami w biologii i medycynie

Ogólne informacje o zajęciach:
Zajęcia te pozwolą posiąść podstawową wiedzę na temat promieniowania jonizującego

Materiały dydaktyczne:
instrukcje ćwiczeń, dodatki tematyczne.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	A. Strzałkowski	Wstęp do ﬁzyki jądra atomowego	PWN.	1978
2	A. A. Hrynkiewicz (red.)	Człowiek i promieniowanie jonizujące	PWN.	2001
3	J. K. Shultis, R. E. Faw	Fundamentals of nuklear science and engineering	CRC Press , Boca Raton.	2017
4	J. Vordergem (red.)	Radiation Biology	IAEA Vienna.	2010
5	D. L. Bailey, J. L. Humm, A. Todd-Pokropek, A van Aswegen	Nuclear Medicine Physics	IAEA Vienna, dostępne w sieci: www-pub.iaea.org.	2014
6	D. R. Dance, S. Christofides, A. D. A. Maidment, I. D. Mc Lean, K. H. Ng	Diagnostic Radiology Physics	IAEA Vienna, dostępne w sieci: www-pub.iaea.org.	2014
7	G. F. Jaroszyk (red.)	Biofizyka	PZWL Warszawa.	2014

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	J. R. Taylor	Wstęp do analizy błędu pomiarowego	Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.	1995
2	A. Strzałkowski	wstęp do fizyki jądra atomowego	PWN Warszawa.	1969
3	B. Dziunikowski, S. J. Kalita	Ćwiczenia laboratoryjne z jądrowych metod pomiarowych (skrypty uczelniane 1440)	Wyd. AGH Kraków, dostępne w sieci: winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty.	1995
4	K. Małuszyńska, M. Przytuła	Laboratorium fizyki jądrowej	PWN Łódź.	1969
5	B. Gostkowska	Ochrona radiologiczna, wielkości, jednostki i obliczenia	Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, Warszawa.	2016

Literatura do samodzielnego studiowania
1	L. Dobrzyński	Zarys nukleoniki	Wyd. Nauk. PWN, NCBJ Otwock.	2017

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Kontynuacja studiów wg regulaminu

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Podstawowa wiedza z fizyki i matematyki

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętość rozwiązywania zagadnień z fizyki ogólnej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	posiada podstawową wiedzę z fizyki jądrowej.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna	K-W02+ K-U01+ K-U02+ K-U09+ K-K01+	P6S-KO P6S-UO P6S-UU P6S-UW P6S-WG P6S-WK
MEK02	posiada umiejętność posługiwania się aparaturą eksperymentalną.	wykład, laboratorium	raport pisemny	K-U02++ K-U09+ K-U12+ K-K04++ K-K05+	P6S-KK P6S-KO P6S-UO P6S-UU P6S-UW
MEK03	zna i rozumie podstawowe pojęcia i równania z zakresu fizyki promieniowania jonizującego	wykład, laboratorium	raport pisemny	K-W02+ K-U01+ K-U02+ K-U09+	P6S-UO P6S-UU P6S-UW P6S-WG P6S-WK

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
6	TK01	Atom, jądra atomowe, powłoka elektronowa, energia jonizacji atomu	W01	MEK01 MEK03
6	TK02	Jądro atomowe, rozmiary, gęstość, ładunek elektryczny, moment magnetyczny jądra, NMR. Nukleony, model kroplowy jądra atomowego, linia stabilności nuklidów, nuklidy trwałe, nuklidy promieniotwórcze naturalne, wytworzone sztucznie, energia wiązania jądra atomowego, defekt masy. Model powłokowy jadra atomowego, poziomy energetyczne jądra, rodzaje przejść pomiędzy poziomami, przejścia gamma w kaskadzie, korelacje	W02	MEK01 MEK03
6	TK03	Reakcje syntezy lekkich jąder atomowych, plazma, fuzja jądrowa, reaktory fuzji jądrowej, bomba wodorowa. Reakcje rozpadu jąder atomowych, energia wydzielana podczas rozpadu. Promieniowanie gamma, alfa, protonowe, beta, beta plus, neutronowe. Przyspieszanie cząstek naładowanych, akceleratory, promieniowanie hamowania.	W03, L01	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK04	Radioaktywność, Prawo rozpadu promieniotwórczego, okres połowicznego zaniku. Reakcje rozszczepienia jąder atomowych, rola neutronów, energia rozszczepienia, zastosowanie energii jądrowej, reaktory jądrowe, bomba jądrowa.	W04, L02	MEK01 MEK03
6	TK05	Oddziaływanie promieniowania gamma z materią, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, zjawisko tworzenia par elektron - pozyton, zjawiosko anihilacji par elektron - pozyton, przekroje czynne, liniowy i masowy współczynnik osłabiania promieniowania przez materię, prawo absorpcji promieniowania. Oddziaływanie cząstek naładowanych z materią, straty energii, zasięg, krzywa Bragga.	W05, L03	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK06	Odziaływanie promieniowania jądrowego z materią ożywioną, oddzialywanie z komórką biologiczną, wolne rodniki, oddziaływanie z DNA, cykl komórkowy, przeżywalność komórki, choroba popromienna	W06, L01-04	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK07	Detekcja promieniowania jądrowego, detektory gazowe, scyntylacyjne, półprzewodnikowe, zliczanie kwantów gamma, zliczanie cząstek naładowanych elektrycznie, statystyka zliczeń, niepewności pomiarowe. Ochrona radiologiczna, dawki promieniowania, zasada ALARA, znaki ostrzegawcze przed promieniowaniem, osłabianie promieniowania przez materię, promieniowanie rozproszone, osłonne właściwości materii.	W07, L01-04	MEK01 MEK02 MEK03
6	TK08	Zastosowanie promieniowania jądrowego w technice	W08	MEK01 MEK03
6	TK09	Zastosowanie promieniowania jądrowego w medycynie, w diagnostyce , w terapii.	W08, L01-06	MEK01 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)	Przygotowanie do kolokwium: 3.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 7.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 1.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)
Zaliczenie (sem. 6)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Udział w wykładach (kolokwium) stanowi 60% oceny końcowej
Laboratorium	Udział i zaliczenie ćwiczeń w laboratorium stanowi 40% oceny końcowej.
Ocena końcowa	Suma ważona ocen z udziału w wykładach i oceny z laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi nie