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Academic Year/course: 2023/24

628 - Master's Degree in Physics of the Universe: Cosmology, Astrophysics, Particles and Astroparticles

68366 - Low radioactivity techniques


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
68366 - Low radioactivity techniques
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
628 - Master's Degree in Physics of the Universe: Cosmology, Astrophysics, Particles and Astroparticles
ECTS:
6.0
Year:
01
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The use of low radioactive background techniques is necessary in experiments dedicated to the investigation of phenomena that occur with very low probability, such as rare nuclear decays, the direct detection of dark matter in the universe or neutrino interactions. Students will know the different components of the radioactive background due to cosmic rays and radioactivity as well as the techniques and strategies to reduce it.

This subject, together with thePhysics and Engineering of Particle Detectors andAdvanced Instrumentation for Astronomy and Particle Physics Experiments,subjects is part of the Instrumentation subject.

These approaches and objectives are aligned with the SDGs of the United Nations 2030 Agenda: 4- Quality education; 9-Industry, innovation and infrastructure.

2. Learning results

Upon completion of this subject, the student will be able to:

  • Know the different sources of background radiation: origin, composition and energy spectrum.
  • Describe how different particles interact with matter.
  • Design background suppression methods suitable for each experimental setup.
  • Identify the most suitable detector for each type of radiation, energy range or purpose.
  • Know how to use different particle detectors and interpret the results.

3. Syllabus

  1. Sources of background radiation: environmental, materials and radon gas, cosmic rays.
  2. Interactions produced by radiation and particles in matter.
  3. Background suppression methods: shielding, radiopurity control and discrimination techniques.
  4. Techniques for the determination of activities and quantification of long-lived isotopes: gamma spectroscopy, alpha spectroscopy, mass spectrometry (ICPMS, GDMS), neutron activation.

4. Academic activities

  1. Participation in and attendance to lectures
  2. Case analysis, sharing and debate on the contents of the subject.  
  3. Solving problems related to the contents of the subject.  
  4. Performance of laboratory practices.
  5. Writing and submission of works.
  6. Preparation of internship reports.
  7. Tutoring.
  8. Individual study.
  9. Written or oral assessment tests

5. Assessment system

The planned assessment activities are:

  • Assessment of reports and written work: 20% of the final grade.
  • Assessment of case analysis, problem solving, questions and other activities: 20% of the final grade.
  • Assessment of the evaluation tests: 20% of the final grade.
  • Assessment of laboratory work: 40% of the final grade.

The final grade will be obtained according to the percentage assigned to each assessment activity. To pass the subject this final grade must be at least 5.0. The grade for each of the activities must be at least 4.0.

Passing the subject by means of a single global test: the subject has been designed for students who attend the classroom and laboratory classes and carry out the assessment activities described above. However, there will also be an assessment test for those students who have not taken the assessment activities or have not passed them, in accordance with the regulations of the University of Zaragoza. This global assessment test will be carried out on the established dates and will consist of a written test and a laboratory test.


Curso Académico: 2023/24

628 - Máster Universitario en Física del Universo: Cosmología, Astrofísica, Partículas y Astropartículas

68366 - Técnicas de bajo fondo radiactivo


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
68366 - Técnicas de bajo fondo radiactivo
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
628 - Máster Universitario en Física del Universo: Cosmología, Astrofísica, Partículas y Astropartículas
Créditos:
6.0
Curso:
01
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

La utilización de técnicas de bajo fondo radiactivo es necesaria en experimentos dedicados a la investigación de fenómenos que ocurren con muy baja probabilidad, como desintegraciones nucleares raras, la detección directa de materia oscura del universo o las interacciones de neutrinos. Se conocerán las diversas componentes del fondo radioactivos debidas a los rayos cósmicos y a la radiactividad, y se aprenderán técnicas y estrategias para reducirlo.

Esta asignatura junto con la de Física e ingeniería de detectores de partículas e Instrumentación Avanzada para experimentos de Astronomía y Física de Partículas, forma parte de la materia de Instrumentación.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los ODS de la Agenda 2030 de Naciones Unidas: 4- Educación de calidad; 9-Industria, innovación e infraestructuras.

2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados:

  • Conocer las diferentes fuentes de radiación de fondo: origen, composición y espectro de energías
  • Describir cómo interaccionan las diferentes partículas con la materia.
  • Diseñar métodos de supresión de fondo adecuados para cada montaje experimental.
  • Identificar el detector más adecuado para cada tipo de radiación, rango de energía o propósito.
  • Saber utilizar diferentes detectores de partículas e interpretar los resultados.

3. Programa de la asignatura

  1. Fuentes de radiación de fondo: ambiental, materiales y gas radón, rayos cósmicos.
  2. Interacciones producidas por radiación y partículas en la materia.
  3. Métodos de supresión de fondo: blindaje, control de radiopureza y técnicas de discriminación.
  4. Técnicas para la determinación de actividades y cuantificación de isótopos de vida larga: espectroscopia gamma, espectroscopia alfa, espectrometría de masas (ICPMS, GDMS), activación por neutrones.

4. Actividades académicas

  1. Participación y asistencia a lecciones magistrales.
  2. Análisis de casos, puesta en común y debate sobre los contenidos de la asignatura.  
  3. Resolución de problemas relacionados con los contenidos de la asignatura.  
  4. Realización de prácticas de laboratorio.
  5. Realización y presentación escrita de trabajos.
  6. Elaboración de informes de prácticas.
  7. Tutoríass.
  8. Estudio individual.
  9. Pruebas de evaluación escrita u oral.

5. Sistema de evaluación

Las actividades de evaluación previstas son:

  • Valoración de informes y trabajos escritos: 20% de la nota final
  • Valoración de análisis de casos, resolución de problemas, cuestiones y otras actividades: 20% de la nota final
  • Valoración de las pruebas de evaluación: 20% de la nota final
  • Evaluación del trabajo en el laboratorio: 40% de la nota final

La nota final se obtendrá según el porcentaje asignado a cada actividad de evaluación. Para superar la asignatura esta nota final debe ser de al menos 5,0, siendo de al menos 4,0 la nota de cada una de las actividades.

Superación de la asignatura mediante una prueba global única: la asignatura ha sido diseñada para estudiantes que asistan a las clases presenciales en el aula y en el laboratorio y realicen las actividades de evaluación anteriormente expuestas. Sin embargo, habrá también una prueba de evaluación para aquellos estudiantes que no hayan realizado las actividades de evaluación o no las hayan superado, de acuerdo con la normativa de la Universidad de Zaragoza. Esta prueba de evaluación global se realizará en las fechas establecidas y consistirá en una prueba escrita y una prueba en el laboratorio.