Το μάθημα αποβλέπει στην περιγραφή των χρήσεων της πυρηνικής τεχνολογίας στην παραγωγή ενέργειας για ηλεκτρισμό ή κίνηση, καθώς και στην ιατρική. Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Κατανοεί τις βασικές έννοιες της Πυρηνικής Φυσικής
• Αντιλαμβάνεται τα σύμβολα και τον τρόπο γραφής των πυρηνικών αντιδράσεων
• Γνωρίζει τον τρόπο λειτουργίας των πυρηνικών αντιδραστήρων και κατ’ επέκταση των ΠΣΗΙ.
• Γνωρίζει την τεχνολογία των πυρηνικών καυσίμων όπως και αυτήν της επεξεργασίας των ραδιενεργών κατάλοιπων.
• Γνωρίζει πυρηνικές μεθόδους ραδιοχρονολόγησης και μη καταστροφικές πυρηνικές μεθόδους ελέγχου στη βιομηχανία.
• Γνωρίζει τις απεικονιστικές μεθόδους που εφαρμόζονται στην Ιατρική.
• Κατανοεί την λειτουργία και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά πυρηνοκίνητων πλοίων και υποβρυχίων.
• Αντιλαμβάνεται τη στρατιωτική τεχνολογία που χρησιμοποιεί την πυρηνική ενέργεια αλλά και τα καταστροφικά αποτελέσματα που θα έχει η τυχόν χρήση της για στρατιωτικούς σκοπούς στον πλανήτη.

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Λήψη αποφάσεων.
• Αυτόνομη εργασία.
• Ικανότητα να εφαρμόζει και να απεικονίζει τα αποτελέσματα αριθμητικής επίλυσης προβλημάτων.

Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής: Το Άτομο και η Δομή του. Ο Πυρήνας του Ατόμου. Ραδιενέργεια. Πυρηνικές Αντιδράσεις.

Πυρηνικοί Αντιδραστήρες: Η Σχέση των Τεσσάρων Παραγόντων. Μετατροπή Μάζας σε Ενέργεια. Αναπαραγωγή. Πυρηνικοί Αντιδραστήρες Σχάσης. Πυρηνικοί Αντιδραστήρες Σύντηξης.

Πυρηνικοί Σταθμοί Ηλεκτρικής Ισχύος: Συγκρότηση Πυρηνικών Σταθμών Ισχύος. Επιλογή Θέσης Εγκατάστασης. Προοπτικές Πυρηνικής Ενέργειας. Οικονομική Θεώρηση Πυρηνικών Σταθμών.

Πυρηνικά Καύσιμα: Υλικά Δυνάμενα να Υποστούν Σχάση, Σχάσιμα, και Γόνιμα υλικά. Φυσικό Ουράνιο και Θόριο. Εμπλουτισμός Καυσίμου. Ο Κύκλος του Πυρηνικού Καυσίμου. Σύγκριση Άνθρακα και Πυρηνικού Καυσίμου.

Πυρηνική Ενέργεια και Περιβάλλον: Πυρηνικά Απόβλητα – Κατάλοιπα. Διαχείριση - Επεξεργασία Καταναλωθέντων Καυσίμων Υψηλού Επιπέδου. Εγκαταστάσεις Ανακύκλωσης Ραδιενεργού Υλικού. Παροπλισμός Παλαιών ΠΣΗΙ.

Αλληλεπιδράσεις Ύλης - Ακτινοβολιών και Ανιχνευτές: Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο. Φαινόμενο Compton. Δίδυμη Γένεση. Ανιχνευτές Ιοντισμού, Στερεάς Κατάστασης και Νετρονίων.

Ραδιοχρονολογήσεις: Η Αρχή και Μέθοδοι Ραδιοχρονολογήσεων.

Γεωλογικές Εφαρμογές: Ορυκτολογία. Υδρολογία. Παλαιοντολογία. Σεισμολογία.

Βιομηχανικές Εφαρμογές: Εξασθένηση και Οπισθοσκέδαση. Αποστειρώσεις.

Πυρηνική Ιατρική: Βασικοί Όροι της Πυρηνικής Ιατρικής. Παρασκευή Νουκλιδίων. Ραδιοφάρμακα. Συστήματα Απεικόνισης και Διάγνωσης.

Δοσιμετρία – Ακτινοπροστασία: Δοσιμετρία. Δόσεις Ραδιενέργειας από Διάφορες Πηγές. Όρια δόσεων. Βιολογικές Επιπτώσεις των Ακτινοβολιών-Ραδιοβιολογία.

Πυρηνοκίνητα Πλοία και Υποβρύχια: Πυρηνικές Μονάδες Ισχύος Πλοίων. Οι Πυρηνικοί Αντιδραστήρες των Υποβρυχίων. Αεροπλανοφόρα. Υποβρύχια. Καταδρομικά. Εμπορικά. Παγοθραυστικά. Διάλυση Πυρηνικών Υποβρύχιων. Υποβρύχιο Πυρηνοκίνητο ή Συμβατικό Συστήματος AIP? Αεροπλανοφόρο Πυρηνικής ή Συμβατικής Πρόωσης? Ατυχήματα πυρηνικών υποβρυχίων.

Εφαρμογές Απεμπλουτισμένου Ουρανίου: Στρατιωτικές και Μη Χρήσεις του Απεμπλουτισμένου Ουρανίου. Επιπτώσεις της Χρήσης του Απεμπλουτισμένου Ουρανίου.

Πυρηνικά Όπλα: Είδη Όπλων. Λειτουργία των Πυρηνικών Όπλων. Φορείς Πυρηνικών Όπλων. Πυρηνικές Δοκιμές.

Πυρηνική Ενέργεια και Διεθνής Πολιτική: Θεωρία Διπόλων. Πυρηνικά Όπλα και Στρατηγική. Κράτη σε Εξοπλιστικό Ανταγωνισμό. Οριζόντια Πυρηνική Διασπορά. Πυρηνική Τρομοκρατία.

Οπτικοακουστικό υλικό και πολυμεσικές εφαρμογές

Ανοικτά ακαδημαϊκά μαθήματα

Γραπτή τελική εξέταση (100%), που περιλαμβάνει:

Ερωτήσεις θεωρίας

Θεωρητικές ασκήσεις (π.χ. απόδειξη σχέσεων)

Αριθμητικές ασκήσεις

• Πολυζάκης Α. (2019). Πυρηνική Ενέργεια και Τεχνολογικές Εφαρμογές (Θεωρία –Λυμένες Ασκήσεις). Power Heat Cool.
• Παπαστεφάνου Κ. (2013). Φυσική Ακτινοβολιών και Εφαρμογές Ραδιοισοτόπων. Ζήτη.