Semana 16

SEMANA16 SESIÓN 46	Física 2 3.Aplicaciones de la física contemporánea
contenido temático	• Generación de energía nuclear.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Reconoce la importancia de las contribuciones de la física contemporánea al desarrollo científico y tecnológico. N1. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico:  Video Cosmología.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor   presenta las preguntas siguientes: Preguntas ¿Cuándo se construyó el primer reactor nuclear? ¿Cuáles son los componentes principales de un reactor nuclear? ¿Cuál es la función principal de las barras de grafito en el reactor nuclear? ¿Qué medidas de seguridad se deben tener al manejar un reactor nuclear? ¿Cuáles son las aplicaciones principales de los reactores nucleares? ¿En México cuales son los centros principales de estudio de la energía nuclear? Equipo 5 6 3 1 4 2 Respuesta El 16 de noviembre de 1942, bajo las gradas de un estadio de fútbol americano abandonado, se empezó a construir el primer reactor nuclear de la historia.  El combustible, el moderador, el refrigerante, el reflector, los elementos de control, el blindaje y la vasija del reactor permite reducir el escape de neutrones de la zona del combustible, y por tanto disponer de más neutrones para la reacción en cadena Selección de un emplazamiento apropiado, teniendo en cuenta sus características geológicas, sísmicas, hidrológicas y meteorológicas y realización de análisis, sondeos y observaciones para diseñar la instalación. Estudio Preliminar de Seguridad, para aprobación de la Administración el que se describen los criterios del proyecto de la instalación y se analiza el funcionamiento de los distintos sistemas y estructuras. Estudio Final de Seguridad, para aprobación de la Administración, imprescindible para obtener el permiso de explotación. En él se describe y analiza cómo ha quedado construida la central y se ha de demostrar que se ha cumplido lo especificado. Documentos oficiales para la explotación, que son aprobados por la Administración. Pruebas de los diversos componentes, para comprobar que funcionan de acuerdo con lo previsto en el proyecto. La Administración regula la concesión de licencias al personal de operación de la central, que hay que renovar periódicamente. Vigilancia de la Administración del buen funcionamiento y el cumplimiento de las especificaciones de explotación durante toda la vida de la central. Para ello, existe un regulador independiente, el Consejo de Seguridad Nuclear, que controla y supervisa toda la actividad nuclear, informando al Parlamento y asesorando a la autoridad ejecutiva, el Ministerio de Industria, proponiendo, llegado el caso, la incoación de expedientes y sanciones, incluida el cierre de instalaciones y pérdida de los permisos concedidos. Vigilancia ambiental para comparar los resultados de sus medidas con el fondo y poder determinar cualquier influencia de la instalación sobre la zona. Trazadores: Sustancias radiactivas que se introducen en un determinado proceso industrial, para luego detectar la trayectoria de los mismos gracias a su emisión radiactiva. Esto permite investigar diversas variables del proceso (caudales, filtraciones, fugas, etc), de forma que se obtiene información para prolongar la vida de los equipos industriales. Radiografías de la estructura interna de las piezas: Es una aplicación de control de calidad. Se realizan con rayos gamma o neutrones por lo que reciben el nombre de gammagrafías o neutrografías, respectivamente. Se trata de un método no destructivo que permite comprobar la calidad en soldaduras, piezas metálicas o cerámicas, etc, sin dañar o altera la composición del material. Mejorar la calidad de determinados productos: Consiste en irradiar con fuentes intensas para mejorar la calidad de determinados productos. Ejemplo: Polimerización por radiación se utiliza para la fabricación de plásticos y para la esterilización de productos de "un sólo uso". Inyección de cinc (Zn-64) en el refrigerante de los reactores nucleares: Reduce la tasa de dosis radiactiva y en muchos casos mitiga la iniciación del agrietamiento por corrosión bajo tensión. México es rico en recursos de hidrocarburos y es un exportador neto de energía. El interés del país en materia de energía nuclear se basa en la necesidad de reducir su dependencia de estas fuentes de energía. En los últimos años la energía en México depende cada vez más del gas natural. El crecimiento de la energía fue muy rápido en la década de 1990, pero luego se estabilizó durante unos años. Desde el 2007 se esperaba un nuevo crecimiento  de la demanda de energía eléctrica hasta una tasa promedio de casi el 6% anual. En el 2007, se generaron 257 millones de kWh. El origen del suministro eléctrico es muy variado, gas 126 TWh (49%), aceite de 52 TWh (20%), carbón 32 TWh (12,5%) y las presas hidroeléctricas 27 TWh (10,5%) en 2007. El  uso de la energía es de unos 1.800 kWh / año por persona. En 2009 México obtuvo cerca de 10 billones netos de kWh de procedentes de la energía nuclear, un 4,8% de la electricidad utilizada. • Desarrollo de un proyecto de investigación: • Generación de energía nuclear. ¿Cuáles son las teorías del origen y fin del universo? Equipo Respuestas -           Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -            Solicitar : -          estar atentos antes, durante y después de ver el video. -          Escribir en una hoja de papel, lo que se, que quiero saber y al final lo que aprendí. -          Escribir ideas e hipótesis sobre lo que van a ver. -          Escribir  tres a cinco detalles específicos del mismo, uno del principio, dos o tres de la parte media, y uno o dos del final. -          Que escriban algo nuevo que hayan aprendido del video en la tercera columna. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	1 Programa de Estudios, Física I a IV, CCH, UNAM, México, 1993. http://www.molwick.com/es/astrofisica/185-teoria-big-bang.html

SEMANA16 SESIÓN 47	Física 2 3.Aplicaciones de la física contemporánea
contenido temático	•Medicina nuclear

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Reconoce la importancia de las contribuciones de la física contemporánea al desarrollo científico y tecnológico. N1. Procedimentales ·       Elaboración de resúmenes y conclusiones. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de los temas de la Unidad cinco del programa del curso.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor   presenta las preguntas siguientes: Preguntas ¿Cuál es el inicio de la Medicina nuclear? ¿Quiénes propusieron el uso de la energía nuclear en Medicina? ¿Por qué se consideró la Medicina nuclear Benéfica para la Medicina? ¿Cuáles son los usos principales de Energía nuclear en Medicina? ¿Cómo se podría sustituir el uso de la energía nuclear en Medicina? ¿Cuáles son las medidas de seguridad usadas en la Medicina nuclear? Equipo 4 1 6 2 3 5 Respuesta Establecidos en diciembre de 1946, cuando el empleo por vez primera del Yodo(I)131, dio inicio al tratamiento de una neoplasia. Su empleo con fines terapéuticos y probada utilidad en el diagnóstico, el alivio del dolor, la esterilización de equipos o de material biológico, la tecnología nuclear abre promisorios horizontales a la salud humana. En 1948 el Dr. Blanco-Soler y colaboradores del Hospital de la Cruz Roja de Madrid constituyen el primer grupo que se interesa por las aplicaciones clínicas de los isótopos radiactivos. Adquieren en 1949 un detector de radiaciones e importan 131I de Gran Bretaña con el objetivo de diagnosticar y tratar patologías tiroideas. Se realizan los primeros estudios prácticos y se publica el primer artículo español sobre el tema.  La medicina nuclear proporciona información única que generalmente no se puede obtener utilizando otros procedimientos de toma de imágenes y ofrece la posibilidad de identificar enfermedades en sus etapas tempranas. Las aplicaciones clínicas de los radiofármacos abarcan prácticamente a todas las especialidades médicas. Con la energía renovable podemos sustituir el uso de energía nuclear porque es un método más barato y menos dañino con el medio ambiente Exposición a la radiación: medir la magnitud de la carga eléctrica liberada en aire. Dosis absorbida:  cantidad de energía impartida a la materia por cualquier tipo de radiación ionizante por unidad de masa del material irradiado Distancia, blindaje y tiempo. Control de la exposición interna. • Desarrollo de un proyecto de investigación: - Medicina nuclear -          El Profesor  hace su presentación de repaso general en Power Point. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          El Profesor solicita a los alumnos que  presenten dudas respecto a las temáticas desarrolladas, empleando la técnica seleccionada por él y forman sus equipos de trabajo. El Profesor solicita a cada equipo que de acuerdo al cronograma, elaboren un mapa conceptual  del curso  en su cuaderno y  presentara  sus resultados en Power Point, proyectándolo a sus compañeros. El método permitirá a los alumnos, tener un panorama de los temas que se desarrollaron durante el curso.(Que, cuando, como y donde)  FASE DE CIERRE • Desarrollo de un proyecto de investigación sobre: nuevos materiales: láseres, nanotecnología, fibra óptica, superconductores, modelo estándar, teoría de cuerdas.     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, estudiaran los temas para el examen de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.