FYSS3440 Ydinastrofysiikka (6 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

Kuvaus

  • Alkuainepitoisuudet ja havainnot

  • Tähtien kehitys, eri tyyppiset tähdet

  • Ydinreaktiot

  • Alkuräjähdyksen jälkeinen alkuainesynteesi: vety ja helium

  • Vetyyn pohjautuva ydinsynteesi: pp-ketjut ja CNO-syklit, energian tuotto auringossa

  • Heliumiin pohjautuva ydinsynteesi kolmoisalfaprosessi: hiili ja happi

  • Kehittyneemmät ydinsynteesin vaiheet: hiili, neon, happi ja pii polttoaineina, ytimien tilastollinen tasapaino (nuclear statistical equilibrium), supernovat

  • Raskaat alkuaineet: neutronisieppausprosessit s ja r, sekä muita prosesseja (i, p ja rp)

  • Ohjelmat, joilla voi laskea ydinreaktioverkostoja, sekä tietopankit 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:

  • selittää, missä ja miten alkuaineet ovat syntyneet maailmankaikkeudessa

  • luokitella tähtiä perustuen niiden kehitykseen ja havaintoihin

  • nimetä ytimien väliset reaktiotyypit ja tekijät, jotka vaikuttavat reaktionopeuksiin tähdissä

  • antaa esimerkkejä nykyisestä ydinastrofysiikan tutkimuksesta 

Esitietojen kuvaus

  • FYSS3300 Ydinfysiikka tai vastaavat tiedot

  • Peruskäsitys ytimien massoista ja sidosenergiasta, massaylijäämä, nestepisaramalli, kuorimalli, radioaktiivinen hajoaminen, vaikutusala, fuusio, fissio 

Oppimateriaalit

Luentomateriaali Moodlessa 

Kirjallisuus

  • Christian Iliadis: Nuclear Physics of Stars. Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-40602-9; ISBN: 978-3-527-40602-9
  • Rolfs & Rodney: Cauldrons in the Cosmos

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Kurssi toteutetaan joka toinen vuosi alkaen keväästä 2022.
Arviointiperusteet:
Luennot (testit ja pari/ryhmätyö): 20%, laskuharjoitukset ja projektityö: 30%, loppukoe kirjallisena tai suullisena: 50%.
Opetusajankohta:
Periodi 4
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille toinen suoritustapa ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Testit ja projektityö (20%), loppukoe (80%).
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (6 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Luennot (testit ja pari/ryhmätyö): 20%, laskuharjoitukset ja projektityö: 30%, loppukoe kirjallisena tai suullisena: 50%.
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

  • Luennot: testi aiemmin annetun materiaalin perusteella (luentomateriaali), pari/ryhmätyö (ruotiminen), ja luento keskittyen pääkohtiin

  • Laskuharjoitukset (6 laskuharjoitusta)

  • Projektityö ja esitelmä valitusta aiheesta

  • Loppukoe kirjallisena tai suullisena 

Ei julkaistua opetusta
x

Itsenäinen työskentely (6 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Testit ja projektityö (20%), loppukoe (80%).
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:
Testit pohjautuen luentomateriaaliin, laaja projektityö, loppukoe. 

Opetus