المنهج العام
*المنهج هدف مستقبلي يسعى الأولمبياد الدولي للعلوم النووية إلى تحقيقه، إلا أن النسخ الأولية من الأولمبياد قد تركز على مفاهيم وأفكار أبسط من ذلك، ومن المتوقع أن تضم المسابقات المستقبلية موضوعات متقدمة مع تطور البرنامج.
المناهج الدراسية الأساسية
| 1. بنية الذرة والنواة |
- المكونات الأساسية للذرة
- الخصائص الأساسية لكل من البروتون، والإلكترون، والنيوترون
- النماذج التي تفسر بنية الذرة (تطور النماذج)
- النظائر (المستقرة وغير المستقرة)، الأيزوتوبات والأيزوبارات والأيزوتونات
- الجدول الدوري للعناصر
- خصائص النواة (الحجم، والكتلة، إلخ)
- فيزياء الجسيمات الأساسية (تركيب الكوارك للجسيمات دون الذرِّية)
- غير مشمول حاليًّا: نموذج الغلاف النووي، وميكانيكا الكم المتقدمة
|
| 2 . الإشعاع |
- الأنواع المختلفة من الإشعاع (ألفا، بيتا، جاما، أشعة إكس، النيوترون، الإشعاع المؤين وغير المؤين وفهم الطيف الكهرومغناطيسي)
- أنواع التحلل الإشعاعي اعتمادًا على عدم استقرار النواة
- التمييز بين خصائص الانبعاثات الإشعاعية (حسابات النواتج، حفظ الكتلة/ الطاقة)
- التأثيرات البيولوجية للإشعاع
- تفاعل الإشعاع مع المادة (التأثير الكهروضوئي، تفاعل الإنتاج الزوجي، تشتت كومبتون، إلخ)
- حساب الجرعات (حدود الجرعة، الحماية من الإشعاع، إلخ)
- وحدات الجرعة/ الإشعاع
- سلاسل الاضمحلال الإشعاعي (النواة الأصلية أو النواة الأم/ النواة الابنة، الاستقرار، إلخ)
- نصف العمر، العمر المتوسط، ثوابت التحلل
- المصادر الطبيعية مقابل المصادر البشرية
- الإنتاج البشري للإشعاع (إنتاج الأشعة السينية، المسرعات، المفاعلات كمصدر، إلخ)
- قياس الإشعاع (أنواع الكواشف، مبادئ التشغيل، إلخ)
- غير مشمول حاليًّا: الأشكال الغريبة للإشعاع (مثل الإشعاع المؤين)، الحسابات التفصيلية لتشتت كومبتون، حفظ الزخم الزاوي/ الزخم الزاوي الدوراني
|
| 3 . الانشطار النووي والاندماج النووي |
- التفاعلات النووية وحساب قيمة طاقة التفاعل النووي ( Q )
- التمييز بين تفاعلات الانشطار والاندماج
- تحويل الكتلة إلى طاقة 2E=MC
- الصيغ والحسابات الأساسية لنظرية النسبية (ذات الصلة بـ E=MC2 )
- التحكم في الانشطار والاندماج
- الانشطار والاندماج كمصدر للطاقة
- الطاقة النووية
- الفيزياء: التهدئة ( Moderation )، طيف طاقة النيوترونات، التشتت، المقطع العرضي ( Cross sections )، صيغة العوامل الأربعة/ الستة، دورة حياة النيوترون
- الهندسة: التصميم، التحكم، المكونات
- تكون النجوم وموتها
- تخصيب اليورانيوم وفصل النظائر
- العلاقة بطاقة الربط (الصيغة شبه التجريبية للكتلة، التغيرات في طاقة الربط)
- غير مشمول حاليًّا: الديناميكا الحرارية لتشغيل المفاعل، الحسابات التفصيلية لنيوترونات قلب المفاعل
|
| 4 . النشاط الإشعاعي في البيئة |
- دراسة التوزع الطبيعي للخام الإشعاعي في البيئة.
- التمييز بين المصادر الكونية للأشعة والمصادر الأرضية.
- إجراء تقييم لمصادر الإشعاع الناتجة عن الأنشطة البشرية في البيئة، بما في ذلك الرواسب التي خلَّفتها التجارب النووية أو الحوادث الإشعاعية أو أي ممارسات بشرية أخرى.
- استخدام التأريخ الإشعاعي لتحديد أعمار المواد، مثل التأريخ بالكربون.
- حساب الجرعات الإشعاعية الخلفية وقياس المدخول الطبيعي أو التعرض للإشعاعات النووية.
|
| 5 . تاريخ العلوم النووية |
- المراحل التاريخية للعلماء المرتبطين بتطور العلوم والتقنية النووية
- استعراض أول التطبيقات العملية للطاقة النووية، سواء في الأسلحة أو المجالات الطبية مثل استخدام الأشعة السينية، مع ذكر من اكتشفها.
- تحليل تأسيس الوكالة الدولية للطاقة الذرية ( IAEA ) ودورها في تعزيز الاستخدامات السلمية للطاقة النووية.
- دراسة أبرز الحوادث النووية التاريخية وأسبابها وتداعياتها.
|
| 6. المخاطر والسلامة |
- دراسة المفاهيم الأساسية للحماية من الإشعاع وطرق معالجته.
- التعرف على مبادئ إدارة النفايات الإشعاعية، وتصنيفاتها، والممارسات المعتمدة ذات الصلة.
- تطبيق مفهوم الوقت والمسافة واستخدام الحماية الواقية (Shielding) لتقليل التعرض للإشعاع .
- تطبيق مبدأ ألارا ( ALARA ) لضمان أقل تعرض ممكن للإشعاع.
- تعزيز ثقافة السلامة والأمن الإشعاعي بين العاملين.
- التخطيط والتنفيذ لإجراءات الاستجابة للطوارئ والإجراءات الوقائية.
- دراسة طرق ووسائل التواصل الفعَّال بشأن المخاطر الإشعاعية.
|
| 7 . التطبيقات (الطاقة، الصحة، الصناعة/ الزراعة، البيئة) |
- دراسة تطبيقات التكنولوجيا النووية في دعم القطاع الزراعي، بما في ذلك تربية الطفرات، تعقيم الأغذية بالأشعة، وتقنية الحشرات العقيمة للسيطرة على الآفات.
- التعرف على الاستخدامات الصحية للطاقة النووية في التشخيص والعلاج، مثل الأشعة السينية، التصوير المقطعي المحوسب ( CT )، والعلاج الإشعاعي.
- دراسة تطبيقات الطاقة النووية في الصناعة، مثل إنتاج الهيدروجين، والفحص غير المدمر للمواد، وتعديل البوليمرات عبر الإشعاع، والتفاعلات الكيميائية الناتجة عن الإشعاع.
- التعقيم الإشعاعي للمنتجات الطبية والغذائية.
- إنتاج النظائر المشعة لأغراض طبية وصناعية، والتتبع الإشعاعي لتحديد العيوب، وتتبع المياه، وغيرها من التطبيقات البيئية والصناعية.
- استخدام الطاقة النووية لتوليد الكهرباء، وإنتاج الوقود الداسر أو المواد الدافعة، وتوليد الحرارة، وغيرها.
|
الرئيسية