Innehåll för FM-examen i fysik och DI-examen inom teknisk fysik med ENES -inriktning (preliminär) Sammanställd av Tom Lönnroth 23 oktober 2008 Sammanfattning Denna studieprogramssammanställning siktar till att ge utbildning på kärnfysikens och kärnenergins område, med specialiserad inriktning mot kärnenergier i Finland samt ENES, dvs. framtidens kärnenergianläggningar. I Europa har man under flere år strävat till en pan-europeisk sammangång på området, men då (den politiska) inställningnen till kärnkraft varierar kraftigt i de olika staterna är detta ett synnerligen komplicerat projekt. Innehåll 1 Utbildningens allmänna uppläggning 1 2 Fysikstudiernas obligatoriska kurser inom kandidatexamen 2 2.1 Studier inom KN-examen vid MNF................ 2 2.2 Studier inom TkK-examen vid TkF................ 3 3 Fysikstudiernas obligatoriska kurser för FM- och DI-examina 3 3.1 FM-examen vid MNF........................ 3 3.2 DI-examen vid TkF......................... 3 4 ENES-kurser inom fysikstudierna 4 5 Studiernas uppläggning årsvis, FM-examen 5 1 Utbildningens allmänna uppläggning Det speciella i detta Magisterspaket med ENES-inriktning är att man i fysik (vid MNF), liksom inom Teknisk Fysik (vid TkF) kan studera ett helt paket som inkluderar sk. ENES-kurser. 1 Modellen har inspirerats av ENEN, European Nuclear higher Education Network, där med en total volym om 60 ECTS, och som ingår i ett Masters Program in Nuclear Engineering. 2 Därtill kan man 1 ENES står för Emerging Nuclear Energy Systems, och är benämningen på en konferensserie, ICENES (International Conference on...). Den 12e i ordningen hölls 2005 i Bruxelles, och triggade denna aktivitet och utevckling. 2 Se sckcen.be/sckcen en/activities/index.shtml för andra europeiska projekt. 1
ha ett långt biämne i kemi med inriktning mot Radiokemi, 3 60 sp, som har sin tyngdpunkt mot hantering av kärnbränsle. Stipulationerna om omfattningar och olika obligatoriska element 4 är i övrigt desamma som för de andra FM-examina i fysik, ävensom för examina i andra ämnen, med omfattningen 300 sp. Hela examen har således följande struktur, angiven i studiepoäng ämnesvis: Allmän fysik 108, ENES-fysik (inkl. Pro Gradu) 88, Kemi (Radiokemi) 60, Matematik 25 och Allmänna 19 sp. Det är att notera, att Grundstudierna i kemi kan avläggas vid MNF, medan ämnet Radiokemi inte är representerat vid Åbo Akademi (ett dylikt ämnesstudiepaket existerar alltså inte ännu). Här gäller det att välja ämnesstudiekurser vid antingen Turun Ylipisto 5 eller Helsingfors Universitet. 6 Tabell 1: Normal kurssammansättning för KN-examen, 180 sp, vid MNF Fysik 79 sp Biämnen totalt 101 sp Grundstudier 25 Matematik 25 Ämnesstudiekurser 44 Kemi 25 KN-uppsats (inom ENES) 8 Radiokemi 32 Ämneskommunikation (ENES) 2 Allmänna studier 19 2 Fysikstudiernas obligatoriska kurser inom kandidatexamen 2.1 Studier inom KN-examen vid MNF Innehållet i KN-examens (obligatoriska) fysikstudier är detsamma som för alla KN-examina på fysikerlinjen. Denna sammansättning är illustrerad i Tabell 1. Kolumnen till höger omfattar det obligatoriska biämnet matematrik (minst 25 sp), samt det föreslagna andra långabiämnet kemi med radiokemi. Grundstudiernas fem kurser, som är gemensamma för alla, är Fysik I III, Matematiska hjälpmedel, och Grundstudielaborationer, 5 5 sp = 25 sp. Ämnesstudierna är också gemensamma för alla och innehåller kurserna Mekanik, Elektromagnetism, Materiens mikrostruktur, samt Termodynamik och Statistisk fysik, 9 sp vardera. Vidare Ämnesstudielaborationer 8, Ämneskommunikation 2 och KN-uppsats 8 sp. Området för de två sistnämnda kan väljas inom ENES. 3 Avläggs huvudsakligen vid Helsingfors universitet och Turun yliopisto. Obs! Denna linje är inte ännu formellt införd vid ÅA! 4 Gäller alltså de obligatoriska språkstudierna: modersmålet 4, finska 5, och kommunikation (ges vid Centret för pråk och kommunikation) 2 sp. Matematikens 25 sp är obligatoriska, likaså hållbar utveckling, som innehåller miljövård 5, och arbetarskydd 3 sp. Ämneskommunikationen är obligatorisk och sker på fysikinstitutionen. 5 Se www.sci.utu.fi/kemia. Professorn i radiokemi heter Olof Solin, och är stationerad vid Nationell PET-Centret: www.turkupetcentre.fi. 6 Hemsida www.helsinki.fi/kemia/radiokemia. 2
2.2 Studier inom TkK-examen vid TkF Inom de Gemensamma studierna inom UP i Processteknik (totalt 60 sp) ingår 12 sp fysik, Fysik I, Fysik II och Grundstudiepraktikum 2sp. Därtill finns Fritt valbara studier, totalt 16 sp, och här kan exempelvis Fysik III och andra fysikkurser inväljas, med fördel Strålskydd och ämnesstudiekurser. 3 Fysikstudiernas obligatoriska kurser för FMoch DI-examina 3.1 FM-examen vid MNF De förjupade studierna siktar till FM-examen och är till omfattningen 120 sp utöver KN-examens 180 sp, alltså totalt 300 sp (gäller alla FM-examina). Studierna har fyra obligatoriska föreläsningskurser, se sammanställningen i Tabell 2, nämligen Kvantmekanik 9, Matematiska metoder, Elektrodynamik, Materialfysik, alla 10 sp, och det obligatoriska projektarbetet, 9 sp, liksom de valbara kurserna, väljs inom ENES. Tabell 2: Sammansättningen av de fördjupade studiernas kurser (de obligatoriska med *) valbara och gradu, 48 + 29 + 40 = 117 sp Kvantmekanik 9 sp Matematiska metoder 10 Elektrodynamik 10 Materialfysik 10 Projektarbete (inom ENES) 9 Valbara kurser (inom ENES) 29 Pro gradu (ENES) 40 3.2 DI-examen vid TkF Utöver en fördjupad modul i huvudämnet innehåller DI-studierna (total volym 120 sp) en Grund- och en Påbyggnadsmodul i Biämne om 20 + 20 sp. Dessa väljs som modulerna Fysik: Grundmodul och Påbyggnadsmodul (sida 27 handboken 2007-2008), se TkF-Studiehandboken kapitel 6.4 Biämne. Kurserna är desamma som under avsnitt 2.1. Därtill finns två block med valbara studier 20 sp + fritt valbara 10 sp, och inom dessa kan ENES-kurser väljas. Slutligen, diplomarbetet om 30 sp kan göras inom ENES. Därmed kan i DI-examen maximalt 28 + 100 = 128 sp fysik inkluderas, och av dem kan 76 vara inom området ENES. Man bör därmed börja välja in den i ett tidigt skede! 3
4 ENES-kurser inom fysikstudierna Ett antal ENES-kurser är listade i Tabell 3, och ett internationellt exempel ges i Tabell 4. Det lönar sig att i god tid kontrollera vid vilka tidpunkter de olika kurserna ges, speciellt vid HUT, 7 som har en speciell hemsida för AES, dvs. Advanced Energy Systems. 8 För ÅA s del kan min hemsida kollas (www.abo.fi/ tlonnrot) eller, för TkF are, gå in via Avdelningar och ämnen (www.abo.fi/fak/tkf/avdelningar) och klicka på Teknisk fysik. varvid ni kommer in på Fysikens hemsida och klicka åter på Teknisk fysik. Även kurser i Sverige kan komma i fråga svårigheten blir givetvis resorna och uppehälle, se Tabell 3 för några (preliminära) förslag. 9 De svenska kurserna går ofta i kontakt form, dvs. kräver närvaro. Därmot är dom ofta kompakta, vilket förkortar en eventuell vistelse. Tabell 3: Exempel på ENES-kurser Kurs Volym Plats Elektronik (utarbetas) (6) ÅA ENES-I 6 ÅA ENES-II 6 (ÅA) Kärnfysik 10 ÅA Kärnfysikaliska laborationer 10 ÅA Kärnreaktorfysik (6) (ÅA) Strålskydd 5 ÅA Tillämpad reaktorfysik 5 UU Transmutation av kärnavfall KTH Ydin- ja energiatekniikka I (6) HUT Ydin- ja energiatekniikka II (6) HUT Ydintekniikan laboratoriotyöt (6) HUT Som ovan framgick kan en FM-examen med ENES-inriktning innehålla maximalt 88 sp ENES-fysik, och DI-examen 76. Då gäller det att genast från början, dvs. under de första studieåren, se till att ENES-innehåll väljs där det låter sig göras exempelvis just Ämneskommunikationen på MNF och de fritt valbara inom TkF. En annan möjlighet är att avlägga ett helt paket vid ett sådant europiskt universitet som har denna typ av undervisning. Det belgiska BNEN i Tabell 4 är ett dylikt exempel. 7 HUT står för Helsinki University of Technology, dvs. det som vi kort och gott kallar för Tekniska Högskolan, f.o.m 1 augusti 2009 Aalto-universitetet. 8 http://www.tkk.fi/units/aes/index.htm. 9 UU står för Uppsala universitet och KTH för Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm. 4
Tabell 4: Exempel på ENES-kursers sammansättning inom BNEN, Belgian Nuclear Higher Education Network (2005), totalt 60 sp Kurs Omfattning Neutron physics 3 Nuclear safety 3 Nucl. therm. hydraul. 6 Reactor core design 8 Plant operation & control 3 Nuclear energy 3 Materials science 6 Adv. courses 4 Fuel cycle 3 Radiation protection 6 Thesis 15 Innehålles i de övriga studierna 5 Studiernas uppläggning årsvis, FM-examen Nedan följer en uppställning av hur studierna uppläggs för att KN-examen skall kunna avläggas på 3 år, och FM-examen på ytterligare 2 år. Normpoängen per år är 60 sp. INTE SLUTGILTIGT! 1 a studieåret: Fysik (GS) 25 sp Övriga studier (35 sp): Matematik 25 sp, allmänna studier 10 sp. 2 a studieåret: Fysik (29 sp): Mekanik 9, Ämneskommunikation 2 sp och 2 ÄS-kurser à 9 sp. Övriga studier (31 sp): Kemi 22 sp, allmänna studier 9 sp 3 e studieåret: Fysik (25 sp): ÄS-Laborationer 8 och en ÄS-kurs 9 sp, KN-uppsats 8 sp Övriga studier (35 sp): Kemi 6 sp, valbara 29 sp. De inledande ENES-kurserna kan med fördel planeras in redan i detta skede. 4 e studieåret: Fysik (xx sp): Övriga studier (10 sp): Valbara 10 sp 5 e studieåret: Fysik (xx sp): Pro Gradu-arbete 40 sp 5