PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Física Nuclear Aplicada II"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Física Nuclear Aplicada II" Grupo: Grp de Clases Teórico-prácticas de Física Nuclear Aplicada II(995400) Titulacion: Máster Erasmus Mundus en Física Nuclear (USE-UAM-UCM-UB-USAL-UCBN-SDP-SCAT) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Máster Erasmus Mundus en Física Nuclear (USE-UAM-UCM-UB-USAL-UCBN-SDP-SCAT) 2017 Escuela Internacional de Posgrado Física Nuclear Aplicada II Optativa 1º Segundo Cuatrimestre 2º Grp de Clases Teórico-prácticas de Física Nuclear Aplicada II (1) Física Atómica, Molecular y Nuclear (Área principal) Física Atómica, Molecular y Nuclear (Departamento responsable) FACULTAD DE FÍSICA, AVDA. REINA MERCEDES, S/N SEVILLA PROFESORADO 1 ARIAS CARRASCO, JOSE MIGUEL Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Responder a la pregunta para qué sirven los núcleos atómicos? Conocer las aplicaciones de la física nuclear a diferentes ramas de la ciencia y la tecnología, en particular en Biología, Medicina y Generación de energía. Competencias Competencias transversales/genéricas Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario Compromiso ético Inquietud por la calidad Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Competencias específicas Conocimiento de las bases de la tecnología nuclear requerida para la producción de energía Capacidad para el manejo de las técnicas experimentales en física nuclear que son de uso generalizado en medicina, en el ámbito diagnóstico y terapéutico. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Energía nuclear: fusión y fisión. Cinética de reactores. Actividades de I+D. Aplicaciones de la física nuclear a la medicina. Radioprotección. Radioterapia. Imagen médica. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Programa Teórico Parte I: Tecnología nuclear y energía 1) Las reacciones nucleares como fuente de energía Fusión termonuclear Fisión nuclear 2) Energía Nuclear Perspectivas sobre la energía nuclear de fusión: fusión por confinamiento magnético y fusión inercial. Energía nuclear de fisión Tipos de centrales nucleares en operación Ciclo de combustible nuclear Residuos radiactivos 3) Neutrónica y cinética de reactores Neutrónica y cinética de reactores Procesos físicos en un reactor nuclear de fisión: fisión, absorción y moderación Ecuación de transporte Ecuación de difusión Cinética de reactores Control de reactores 4) Actividades de I+D en energía nuclear de fisión Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

3 Separación y transmutación Reactores de Generación IV Algo aquí de reactores miniatura? Sistemas subcríticos asistidos por acelerador Datos nucleares: experimentos tipo e instalaciones PARTE II. Aplicaciones en Medicina 5) Física de la radiación Principios de radiobiología Efectos biológicos de la radiación 6) Protección Radiológica Instrumentación para radioterapia Aceleradores lineales Ciclotrones Sincro-ciclotrones 7) Principios de radioterapia Braquiterapia Teleterapia 8) Imagen médica Rayos X. MRI Imagen nuclear Radiofármacos Imagen planar Imagen funcional e imagen molecular. 9) Tomografía computerizada Equipamiento para CT, PET y SPECT Técnicas de reconstrucción de imagen Tomografía con trazadores radioactivos. PARTE III. Prácticas i) Determinación de la masa crítica para diferentes tipos de materiales y configuraciones geométricas mediante métodos MC ii) Simulación MC de un detector para PET o SPECT iii) Introducción a los programas de cálculo de dosis en radioterapia iv) Reconstrucción de imagen tomográfica ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

4 Clases teórico-prácticas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Tutorías previas del estudiante con su tutor asignado (uno para cada estudiante del programa). Clases magistrales de teoría o problemas concentradas en una semana. Tutorías posteriores al curso con el tutor asignado para planificar los problemas y/o trabajos que el alumno debe elaborar y entregar. Competencias que desarrolla: Conocer las bases de la tecnología nuclear requerida para la producción de energía. Reactores actuales, posibilidades futuras. Conocer los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes, los principios básicos de dosimetría y radioprotección, la legislación sobre radiaciones ionizantes. Conocer diferentes técnicas de imágenes médicas cuya base científica radica en la física nuclear. Prácticas informáticas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Manejo de programas informáticos que permiten la aplicación de conocimientos de física nuclear a la obtención de energía y en Medicina. Competencias que desarrolla: Familiarización con el método de Monte Carlo y aplicaciones a diversos campos del conocimiento. Aprender a calcular dosis recibidas en radioterapia. Reconstrucción de imagen tomográfica Elaboración de trabajos, resolución de problemas... Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Los alumnos deben intentar trabajar de forma autónoma, aunque pueden contactar con los profesores del curso por correo electrónico si fuera necesario y con su tutor personal. Competencias que desarrolla: Verificación de la solidez de los conocimientos básicos. Toma de decisiones. Capacidad para aplicar la teoría a la práctica. Habilidad para trabajar de forma autónoma. Inquietud por la calidad. BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general Ingeniería de Reactores Nucleares. amuel Glasstone y Alexander Sesonske 1968 Publicación: Ed. Reverté Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

5 Nuclear Reactor Physics. Weston M. Stacey 2007 Publicación: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co Radiation detection and measurement. Glenn F. Knoll Publicación: John Wiley & Sons LTD (2ª), The elements of neutron interaction theory. Anthony Foderaro Publicación: MIT Press Classic Farr's Physics for Medical Imaging. Penelope J. Allisy-Roberts, Jerry Williams Publicación: Saunders Ltd.; 2 edition (25 Oct 2007) 10: Walter & Miller s textbook of radiotherapy. C. K. Bomford, I. H. Kunkler Publicación: Churchill Livingstone eds., 6 edition (1 Oct : SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Evaluación continua. Los aspectos que se tendrán en cuenta son: - asistencia y participación en el curso presencial, - elaboración de ejercicios y problemas planteados por los profesores, - elaboración de prácticas de laboratorio, - informe del tutor, - eventualmente, pruebas orales y/o escritas. Criterios de calificación La asistencia a la fase presencial es obligatoria. La evaluación se realizará teniendo en cuenta el trabajo realizado en las fases no presenciales (Previa y Final), participación en las fases presenciales del curso (Teórica y Práctica) y la realización de los ejercicios propuestos. La calificación final se realizará por los profesores del programa y contemplará fundamentalmente el aprovechamiento del alumno basándose en la participación en las clases presenciales y, fundamentalmente, en las pruebas que se le realicen a lo largo del curso (exámenes, entrega de problemas/trabajos/memorias/etc). CALENDARIO DE EXÁMENES Consulte al Centro para obtener información sobre el calendario de exámenes. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6

6 Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: JOSE MIGUEL ARIAS CARRASCO JOSE MANUEL QUESADA MOLINA FRANCISCO JAVIER GARCIA LOPEZ JOAQUIN JOSE GOMEZ CAMACHO MARIA ISABEL GALLARDO FUENTES MIGUEL ANGEL RESPALDIZA GALISTEO ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp de Clases Teórico-prácticas de Física Nuclear Aplicada II (995400) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: ARIAS CARRASCO, JOSE MIGUEL HORARIO SIN ESPECIFICAR Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 6