FYSS3440 Ydinastrofysiikka (6 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2024-2025, 2025-2026, 2026-2027, 2027-2028

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, sekä hiilen ja hapen tuottaminen

  • Kehittyneemmät ydinsynteesin vaiheet: hiili, neon, happi ja pii tähden 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 reaktioihin tähdissä

  • antaa esimerkkejä nykyisestä ydinastrofysiikan tutkimuksesta 

Esitietojen kuvaus

  • Ydinfysiikka FYSS3301-302, 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 parillisina vuosina 4. periodissa keväällä.
Arviointiperusteet:
Luennot (testit ja pari/ryhmätyö): 20%, laskuharjoitukset ja projektityö: 30%, loppukoe, joko kirjallisena tai suullisena: 50%. Kotitentti edellyttää aina myös erillisen arviointikeskustelun läpikäymistä.
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:
Kaksi vaihtoehtoa. A) Loppukoe, joko kirjallinen tai suullinen (100%). B) Laskuharjoitukset (30%) ja loppukoe, joko kirjallinen tai suullinen (70%). Kotitentti edellyttää myös erillisen arviointikeskustelun läpikäymistä.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (6 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Luennot (testit ja pari/ryhmätyö): 20%, laskuharjoitukset ja projektityö: 30%, loppukoe, joko kirjallisena tai suullisena: 50%. Kotitentti edellyttää myös erillisen arviointikeskustelun läpikäymistä. Kurssin suorittamiseen vaaditaan vähintään 50% maksimipisteistä.</p>
Suorituskieli:
englanti
Ei julkaistua opetusta
x

Itsenäinen työskentely (6 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Kaksi vaihtoehtoa.&nbsp;</p><p>A) Loppukoe, joko kirjallinen tai suullinen (100%). Kotitentin yhteydessä aina myös arviointikeskustelu.&nbsp;</p><p>B) Laskuharjoitukset (30%) ja loppukoe, joko kirjallinen tai suullinen (70%). Kotitentin yhteydessä aina myös arviointikeskustelu.</p>
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:
Laskuharjoitukset ja loppukoe, tai loppukoe. 

Opetus