Asignatura grado 2027

La asignatura de Física Atómica y Nuclear es una asignatura optativa del tercer curso del grado en Ingeniería de la Energía que se imparten en la ETS Ingenieros Industriales de la UNED.

El objetivo de esta asignatura es introducir la ciencia básica necesaria para poder iniciarse en la comprensión de la estructura del átomo y del núcleo. Para llegar a estos objetivos será necesario utilizar los conocimientos básicos de la mecánica relativista visto en la asignatura de Fundamentos de Energía Nuclear, y adquirir los conocimientos de las bases de la mecánica cuántica que se impartirá en esta asignatura.

El estudiante será capaz de entender la física responsable de los procesos atómicos y nuclear muy relevantes que aparecen en aplicaciones de en ingeniería nuclear. Se puede citar como ejemplos los fenómenos como la ionización, fundamental en protección radiología, la emisión de la radiación láser o las reacciones nucleares.

Los contenidos de esta asignatura están organizados en tres bloques. En el bloque 1 se presentará los fundamentos de la mecánica cuántica. En primer lugar, en este bloque se enuncia los postulados de la mecánica cuántica y se discute su significado físico, así como sus implicaciones para la física cuántica. En segundo lugar, se presentará la ecuación de Schrödinger y se aplicará a algún sistema en 1 dimensión. Esta resolución de la ecuación de Schrödinger en una dimensión permitirá al estudiante observar cómo los fenómenos de cuantización aparecen de forma natural como consecuencia del procesos de resolución de la ecuación.  Para terminar este bloque se introducirá los conceptos de momentos cinéticos y sistemas de partículas idénticas, dicho conocimientos siendo imprescindibles para abordar la resolución de la ecuación de Schrödinger en tres dimensiones, así como los sistemas con varias partículas.  En el bloque 2 se tratará los sistemas atómicos. El bloque empieza con la resolución de la ecuación de Schrödinger en 3 dimensiones de un sistema cuyo potencial en central, para seguidamente resolver la ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno y extender la solución átomos de varios electrones.  Este bloque termina describiendo el proceso de la emisión láser.  El Bloque 3 está dedicado al estudio del núcleo, en este bloque se estudiará la estructura de un núcleo, así como los procesos de desintegración y reacciones nucleares. Este bloque se concluye con el estudio de la interacción de los neutrones con los núcleos.   

Al nivel contextual cabe destacar que esta asignatura es de gran utilidad para entender los fundamentos físicos de los procesos atómicos y nuclear que se encuentran en todas las aplicaciones de ingeniería nuclear.   

De forma general, los conocimientos de física, cálculo y ecuaciones diferenciales que el alumno habrá adquirido cursando las asignaturas del grado correspondiente. En particular los conocimiento de mecanica relativista visto en la asignatura de Fundamento de Energía Nuclear.

Patrick Sauvan 

Horario de guardia: Martes de 9 a 13 horas

Teléfono: 913988731

Despacho: 0.17

Correo electrónico: psauvan@ind.uned.es

Antonio Jesús López Revelles

Horario de guardia: Miércoles de 10 a 12 horas

Teléfono: 913986464

Despacho: 0.18

Correo electrónico: alopez@ind.uned.es

Francisco Ogando Serrano

Horario de guardia: Martes y Jueves de 16 a 18h

Teléfono: 913988223

Despacho: 0.15

Correo electrónico: fogando@ind.uned.es

En el enlace que aparece a continuación se muestran los centros asociados y extensiones en las que se imparten tutorías de la asignatura. Estas pueden ser:

• Tutorías de centro o presenciales: se puede asistir físicamente en un aula o despacho del centro asociado.

• Tutorías campus/intercampus: se puede acceder vía internet.

Los resultados del aprendizaje es la adquisción y la conprehensión de los fundamentos físicos teoricos de los distintos procesos atomicos y nuclear que se utilizan de forma regular en el campor de la ingeniería nuclear. 

Los objetivos principales de esta asignatura son :

1. Conocer los postulados de la mecánica cuántica.

2. Aplicar la mecánica cuantica para predecir y analizar distintas situaciones físicas.

3. Comprender las propiedades básicas del átomo de hidrógeno.

4. Conocer los procesos de transiciones radiativas entre niveles de energía.

5. Comprender la física básica del núcleo: estructura y procesos nucleares.

5. Comprender la física básica de la interacción de los neutrones con la materia.

La metodología para el aprendizaje de la asignatura corresponde con la metodología propia de una enseñanza a distancia como la que es impartida en la UNED. Las actividades formativas se distribuyen básicamente entre el trabajo autónomo y el tiempo de interacción con el equipo docente y los profesores tutores cuando los hubiere. El trabajo autónomo que ha de realizar el estudiante corresponderá con las actividades que precise para el estudio y asimilación de los contenidos de la asignatura, utilizando para ello los materiales que haya desarrollado el equipo docente, así como la realización de pruebas de evaluación a distancia.

El equipo docente desarrollará una guía de orientación para el estudio de la asignatura, en la que se indicará la utilidad del material básico y complementario que se haya proporcionado al estudiante, y se orientará en el estudio de cada uno de los capítulos del programa. El equipo docente puede convocar al estudiante a participar en videoconferencias o conferencias en línea, o podrá formar un aula virtual con el objetivo de contribuir a la mejor asimilación de los contenidos. De todo ello tendrá conocimiento el estudiante a través del curso virtual y al comienzo del cuatrimestre en el que se imparte la asignatura.

Desde luego será el equipo docente, y el profesor tutor cuando lo haya, el que atenderá las dudas y comentarios que el estudiante realice utilizando cualquiera de los medios que tiene a su disposición.

El texto base de la bibliografía básica son apuntes realizados por el equipo docente que serán puestos a disposición del alumno a través del curso virtual de la asignatura. Dicho texto se podrá descargar en formato pdf.

La asignatura se encuentra virtualizada, siendo el curso virtual el principal apoyo para el desarrollo y estudio de la asignatura. Las principales funciones del curso virtual son las siguientes:

• Proporcionar la documentación que se precisa para el estudio de la asignatura.
• Facilitar foros de debate donde el estudiante debe plantear las dudas que le surjan en el proceso de estudio. El equipo docente resolverá las dudas que se planteen, contestando a las preguntas planteadas en los foros.
• Será el vehículo de comunicación que el equipo docente utilizará para proporcionar información sobre la asignatura durante el desarrollo del curso.
• Facilitar un calendario de posibles actividades, así como del plan de trabajo para el alumno.
• Explicar los procedimientos de atención a la resolución de dudas.

Si el alumno, en su centro asociado, dispone de tutor de esta asignatura podrá recurrir también a su Profesor Tutor para la resolución de las dudas.