原子核物理

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 原子核物理
科目番号 0019 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気電子工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 必要に応じてプリントを配る。
担当教員 前段 眞治

目的・到達目標

【目的】
原子核の構造を学び、さらに放射線や核分裂などの現象を深く理解することを目指す。α線、β線、γ線のそれぞれの特徴を概観し、原子力発電の原理である核分裂反応について理解する。 
【到達目標】
原子核の構造を説明できる。α線、β線、γ線のそれぞれの特徴を示すことができ、また、核分裂反応について説明できる。 

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1原子核の構造や核分裂反応を説明できる。原子核の構造や核分裂反応を理解できる。原子核の構造や核分裂反応の基本を理解できる。原子核の構造や核分裂反応を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
原子核の構造を学び、さらに放射線や核分裂などの現象を深く理解することを目指す。放射線の特徴をみた後、核分裂反応について解説する。 
授業の進め方と授業内容・方法:
原子核の構成要素である陽子や中性子について説明し、それらの間に働く核力の性質を調べる。量子論の初歩的な考え方に慣れるために、英語の文献を日本語訳してもらう。α線、β線、γ線のそれぞれの特徴をみた後、原子力発電の原理である核分裂反応について解説する。この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として、予習・復習を行うこと。
注意点:
授業の復習については自学自習により取り組み学修することが必要である。
特に授業のあった日は、必ず各自で復習をすること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 原子核の基本概念について解説する。 原子核の基本概念について理解できる。
2週 英語の文献を日本語訳する作業を行う。 英語の文献を日本語訳することができる。
3週 英語の文献を日本語訳する作業を行う。 英語の文献を日本語訳することができる。
4週 ボーアの水素原子モデルを説明する。 ボーアの水素原子モデルを理解できる。
5週 ボーアの水素原子モデルを説明する。 ボーアの水素原子モデルを理解できる。
6週 ボーアの振動数条件を解説する。 ボーアの振動数条件を理解できる。
7週 核子と呼ばれる、陽子や中性子の特徴を説明する。 核子と呼ばれる、陽子や中性子の特徴を理解できる。
8週 核力の基本について解説する。 核力の基本について理解できる。
4thQ
9週 核力の特徴的な振る舞いについて解説する。 核力の特徴的な振る舞いについて理解できる。
10週 原子核の結合エネルギーの式を解説する。 原子核の結合エネルギーの式を理解できる。
11週 原子核の結合エネルギーの式の持つ意味を解説する。 原子核の結合エネルギーの式の持つ意味を理解できる。
12週 α崩壊、β崩壊、γ崩壊について解説する。 α崩壊、β崩壊、γ崩壊について理解できる。
13週 核分裂反応について解説する。 核分裂反応について理解できる。
14週 連鎖反応について解説する。 連鎖反応について理解できる。
15週 授業の振り返りを行う。 授業の目的や授業内容を概観できる。
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力80000020100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000