Fysik i framkant – nyheter från forskningsfronten 28–29 november 2013 i Stockholm FYSIKINSTITUTIONEN I SAMARBETE MED KTH EDUCATION Bakgrund Forskningen inom fysikområdet har under senare år gett många nya, intressanta resultat, både för tekniska tillämpningar och som bidrag till vår världsbild. Dagens snabba teknikutveckling skapar fantastiska förutsättningar för bland annat den medicinska forskningen. Media rapporterar med jämna mellanrum om forskningsresultat som dock ofta hamnar långt utanför skolans kursplaner. Likväl finns det anledning att även i skolan ta upp de mest intressanta rönen, inte minst för att många vetgiriga elever ber sina lärare förklara det som olika media berättar om men även för att ge eleverna goda förutsättningar att delta i samhällsdebatten. ”Undervisningen i ämnet fysik ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om fysikens begrepp, teorier, modeller och arbetsmetoder. Den ska bidra till att eleverna utvecklar kunskaper om fysikens olika tillämpningar inom till exempel teknik, medicin och hållbar utveckling och därigenom förståelse för fysikens betydelse i samhället. Genom undervisningen ska eleverna ges möjlighet att utveckla ett naturvetenskapligt perspektiv på vår omvärld. I undervisningen ska aktuell forskning och elevernas upplevelser, nyfikenhet och kreativitet tas tillvara. Undervisningen ska också bidra till att eleverna, från en naturvetenskaplig utgångspunkt, kan delta i samhällsdebatten och diskutera etiska frågor och ställningstaganden.” Utdrag ur ämnesplanen i Fysik. Kursen kommer att presentera ny kunskap inom bland annat: • medicinsk avbildning • kosmologi • astrofysik • elementarpartikelfysik • rymdforskning Fysikalisk grundforskning, som sträcker sig från studier av materiens minsta beståndsdelar till universum självt, har många tillämpningar både inom industrin och i vårt vardagsliv. Fördelar och nackdelar med ny teknik debatteras ofta. Utan insikter i ämnet kan det vara svårt att avgöra trovärdigheten vid exempelvis lanseringen av en ny produkt. Syftet med kursen är att presentera aktuell forskning inom några olika fysikområden och dess tillämpningar, samt att ge deltagarna idéer och förslag till hur dessa kan användas i klassrummet. Kursen vänder sig till Lärare i fysik på gymnasiet och inom vuxenutbildningen. Medverkande Pär Olsson Universitetslektor vid reaktorfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Merja Pukari Forskare vid reaktorfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Elisabeth Rachlew Professor emeritus vid atom- & molekylfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Bo Cederwall Professor vid kärnfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Mark Pearce Prefekt, professor vid partikel & astropartikelfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Josefin Larsson Forskare vid partikel & astropartikelfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Mats Danielsson, kursledare Professor vid medicinsk bildfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Rasmus Bokrantz Dr verksam vid RaySearch Laboratories AB samt industridoktorand vid Avd optimeringslära & systemteori, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Jens Sjölund Civ Ing arbetar vid Elekta AB samt industridoktorand i medicinsk informatik vid Linköpings universitet Martin Sjölin Doktorand vid medicinsk bildfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Sara Strandberg Lektor i elementarpartikelfysik, Fysikum, Stockholms universitet Stefan Skare Docent vid institutionen för klinisk neurovetenskap vid Karolinska Institutet Christer Fuglesang Adjungerad professor vid partikel & astropartikelfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH Per Carlson Professor emeritus vid partikel & astropartikelfysik, Skolan för teknikvetenskap (SCI) vid KTH. fd. ordförande Nobelpriskommittén Torsdag 28 november 2013, kl 10–17.30 09.30–10.00 Registrering och kaffe 10.00–10.10Inledning 10.15–10.50 Kärnkraftsolyckan i Fukushima – vad var det som hände? För två och ett halvt år sedan drabbades tre av Fukushima Daiichis reaktorer av härdsmältor i samband med jordbävningen och tsunamin. Vad var det som orsakade olyckan, vad hände i reaktorerna och hur hanterades förloppet? Vad kan vi lära oss av erfarenheterna för framtiden? Pär Olsson 10.55–11.30 Framtidens Kärnkraftverk: utan radioaktivt avfall Fjärde generationens kärnkraft gör det möjligt att återvinna överblivet uran från anrikningsprocessen, samt använt kärnbränsle från dagens reaktorer. Därmed kan man öka bränsleresurserna hundrafalt, och minska mängden långlivat högaktivt avfall till en hundradel. Genom att använda bly som kylmedel skulle man kunna göra fjärde generationens kärnkraft både säker och relativt kostnadseffektiv. I detta föredrag beskrivs för- och nackdelar med fjärde generationens reaktorer, samt några av de reaktorprojekt som planeras i Sverige och utomlands. Föredraget ges på engelska. Merja Pukari 11.35–12.10 Fusion – framtidens energikälla? Kärnkraftsenergi kan utvinnas från nukleär fission och från nukleär fusion. Våra kärnkraftsverk idag är alla baserade på fissionsprocessen. Forskningen med att bygga fusionskraftverk är intensiv i hela världen och läget för den forskningen och framtida kärnkraftverk behandlas i detta föredrag. Elisabeth Rachlew 12.10–12.20Frågestund 12.20–13.15 lunch 13.15–13.50 Ny vetenskap och konst från atomkärnornas värld – exotiska atomkärnor och strålande musik Den inre strukturen i extremt neutronfattiga atomkärnor (nära den yttersta gräns där kärnor med lika antal protoner och neutroner kan existera) har studerats i experiment ledda av KTH-forskare. Resultaten, som först har publicerats i tidskriften Nature, tyder på att sådana kärnor verkar domineras av starkt kopplade neutron-protonpar, vilket skiljer sig från det normala, nära supraflytande, tillståndet i alla hit- tills kända atomkärnor. Ett populärvetenskapligt projekt – The Radioactive Orchestra – kommer också att presenteras. Bo Cederwall 13.55–14.30 Jakten efter universums mörka materia En stor del av universum, omkring 25%, är osynligt till oss – den så kallade mörka materian. Frågan vad denna materia består av är en av de största olösta vetenskapliga gåtor. Jakten efter svaren tar oss från djup underjord till ut i rymden. Mark Pearce 14.35–15.10 Gammablixtar och svarta hål i universum Gammablixtar är de största explosionerna i universum sedan Big Bang. De uppstår när massiva stjärnor dör och när neutronstjärnor slås ihop. Det som blir kvar i slutändan är troligtvis ett svart hål. Det här föredraget ger en översikt om vad vi vet om dessa explosioner och presenterar även aktuella forksningsfrågor. Josefin Larsson 15.15–15.35 kaffe 15.35–16.10 Datortomografi för framtiden där varje röntgenstråle räknas Datortomografi är en av världens vanligaste röntgenundersökningar och är ett standardverktyg för bland annat trauma, cancer och stroke. Nu utvecklas ny teknik på KTH som för första gången kan mäta energin på varje enskild röntgenstråle. Detta kommer att ändra klinisk standard och till exempel kan den nya tekniken bli ett verktyg för att minska dödlighet och invaliditet vid stroke, en av de stora folksjukdomarna i Sverige idag. Mats Danielsson 16.15–16.45 Visning och provkörning av ny scanner för datortomografi 16.45–16.55Frågestund 17. 00–17.30 Visning av Vetenskapens Hus 19.00Middag Fredag 29 november 2013, kl 9–15 09.00–09.35 09.40–10.15 10.20–10.45 Strålbehandling med protoner och tunga joner Protonterapi är en form av cancerbehandling vars kliniska användning ökar internationellt. Inom ett par år kommer denna behandlingsform – för första gången i stor skala – att erbjudas svenska cancer- patienter. Men vad är fördelarna med behandling med protoner eller andra lätta joner, och vilka är de speciella utmaningarna för denna typ av strålterapi? Rasmus Bokrantz Fysik och teknik bakom Gammakniven – en svensk världssuccé Hur kan man utföra hjärnkirurgi utan varken skalpeller eller blod? Gammakniven låter läkarna rikta 192 gammastrålar mot ett mål i hjärnan med en precision bättre än 0,5 mm. Var och en är strålarna ofarliga men där de möts blir effekten förödande. Jens Sjölund Att följa enskilda molekyler i människokroppen med Positron Emissions Tomografi Kan man bestämma platsen för en enskild molekyl inne i en levande människa? En enskild elementar- partikel? Svaret är ja och anledningen stavas E = mc2. Positron emissions tomografi (PET) skapar tredimensionella bilder av funktionella processer i kroppen och kan användas för att diagnostisera Alzheimers och spåra tumörer. Martin Sjölin Forts. fredag 29 november 2013, kl 9–15 10.50–11.10 kaffe 11.15–11.50 Higgspartikeln – senaste nytt Förra sommaren rapporterade forskarna vid CERN-laboratoriet att de hittat den länge eftersökta Higgspartikeln. Upptäckten är en av de största i vetenskapens historia och bekräftar den rådande teorin om universum. Men vad är egentligen Higgspartikeln? Och hur kan den hjälpa forskarna vidare i jakten på svaren på några av universums olösta gåtor? Sara Strandberg 11.55–12.30 Magnetresonansavbildning av människan Kryp in i en magnetkamera och bli magnetisk. Få radiovågor skickade mot dig, och låt väteprotonerna i kroppens mjukdelar skicka tillbaka signal till radiospolen som ligger och lyssnar på dig intill. Det kan ta 0.1 sekund eller 10 min per bild, men det är ingen fara, radiovågornas frekvens är nära Mix Megapol, på säkert avstånd från röntgenstrålning. Stefan Skare 12.30–12.40Frågestund 12.40–13.30 lunch 13.30–14.05 Fysik och teknik på Internationella rymdstationen Internationella rymdstationen ISS är en fantastisk teknisk konstruktion som går i bana på ca 400 km höjd över jorden sedan 15 år. Där forskas det i många olika områden, genom att man utnyttjar tyngdlösheten, samt den unika utsikten mot såväl jorden som rymden. I föredraget berättas det om hur ISS har byggts, hur den fungerar och om experiment inom fysik som görs där. Christer Fuglesang 14.10–14.45 Hur får man nobelpris i fysik? Uppfinning eller upptäckt? Alfred Nobels testamente från 1895 lade grunden till Nobelprisen, världens mest uppmärksammade och åtråvärda pris. Hur utses pristagarna och vad får de? Vad krävs av en pristagare? Hur gömdes några Nobelmedaljer under andra världskriget? Några särskilt intressanta pris. Per Carlson 14.45–15.00 Frågestund och avslutning KURSFAKTA Datum 28–29 november 2013 OrtStockholm KurslokalKTH-huset, Kollegiesalen, Brinellvägen 8 Kursavgift 5 000 kr exkl. moms. I avgiften ingår lunch, kaffe samt viss dokumentation. Avgiften faktureras med 30 dagars betalningsvillkor. Middag 380 kr exkl moms (bindande anmälan) Logi Bokas själv av kursdeltagaren. Anmälan Anmälan sker på www.edab.kth.se senast 25 oktober 2013 Bekräftelse Skickas per e-post ca 14 dagar före kursstart. Eventuell platsbrist meddelas omgående! Upplysningar Pernilla Boström tel 08-790 66 71, e-post [email protected] Mats Danielsson tel 08-5537 81 81, e-post [email protected] KTH Education Kungliga Tekniska Högskolan 100 44 Stockholm www.edab.kth.se
© Copyright 2024