Guía docente de Física del Plasma (ME4/56/1/1)

• Introducción al plasma
• Movimiento de una partícula cargada en un campo electromagnético
• Plasma como fluido (Equilibrio y estabilidad de un plasma. Ondas en plasmas. Efectos no lineales)
• Procesos estocásticos en plasmas
• Procesos radiativos en un plasma
• Aplicaciones del Plasma

La asignatura de Física del Plasma persigue que alumnado avance en la obtención de las
siguientes Conocimiento o Contenidos (C), Competencias (COM) y Habilidades o Destrezas
(HD):
 

Conocimientos o Contenidos
C1 Domina conocimientos avanzados y demostrados, en un contexto de investigación
científica y tecnológica, acerca de los aspectos teóricos y prácticos en el ámbito de las
ciencias del Plasma
C4 Domina conocimientos avanzados y demostrados, en un contexto de investigación
científica, acerca de los aspectos teóricos y prácticos en el ámbito del espacio y de los
plasmas astrofísicos.
C7 Conoce los fundamentos físicos y técnicos de los plasmas de fusión y sus aplicaciones
tecnológicas
C8 Domina conocimientos avanzados y demostrados, en un contexto de investigación
científica y tecnológica, acerca de los aspectos teóricos y prácticos en el ámbito de las
Tecnologías de Fusión

Competencias
COM1 Fomentar el respeto a los derechos humanos y derechos fundamentales; los valores
democráticos ¿la libertad de pensamiento y de cátedra, la tolerancia y el reconocimiento y
respeto a la diversidad, la equidad de todas las ciudadanas y de todos los ciudadanos, la
eliminación de todo contenido o práctica discriminatoria, la cultura de la paz y de la
participación.

COM2 Fomentar el respeto a la igualdad de género, para la igualdad efectiva de mujeres y
de hombres, y al principio de igualdad de trato y no discriminación por razón de nacimiento,
origen nacional o étnico, religión, convicción u opinión, edad, discapacidad, orientación
sexual, identidad o expresión de género, características sexuales, enfermedad, situación
socioeconómica o cualquier otra condición o circunstancia personal o social.
COM3 Fomentar el respeto a los principios de accesibilidad universal.
COM4 Fomentar la sostenibilidad y la lucha contra el cambio climático.
COM5 Participar en la comunicación con la comunidad académica en su conjunto y con la
sociedad en general acerca de la Ciencia y Tecnología de Plasmas y Fusión de nueva
generación y sus implicaciones académicas, productivas o sociales.

COM6 Planificar y gestionar el aprendizaje propio con un alto grado de autonomía
COM7 Liderar proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro
de su ámbito temático, en contextos interdisciplinares y, en su caso, con una alta
componente de transferencia del conocimiento.
COM8 Integrar los conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio

Habilidades o Destrezas

HD1 Aplica los conocimientos adquiridos en la investigación de la Ciencia y Tecnología de
Plasmas y Fusión.
HD2 Accede a la literatura científica y técnica utilizando las bases de datos adecuadas.
HD4 Maneja aplicaciones informáticas para el tratamiento de datos, análisis estadístico y
aprendizaje automático.

Bloque 1: Introducción al plasma 

• 1.1 Plasmas en el Universo
• 1.2 Estados de la materia
• 1.3 Comportamiento colectivo del plasma

Bloque 2: Movimiento de una partícula cargada en un campo electromagnético 

• 2.1 Movimiento en campos estáticos
• 2.2 La aproximación de girocentro
• 2.3 Invariantes adiabáticas

Bloque 3: Plasma como fluido

• 3.1 Equilibrio y estabilidad de un plasma
• 3.2 Ondas en plasmas
• 3.3 Efectos no lineales
• 3.4 Magnetohidrodinámica

Bloque 4: Procesos estocásticos en plasmas 

• 4.1 Distribución de velocidades
• 4.2 Colisiones
• 4.3 Transporte

Bloque 5: Procesos radiativos en un plasma 

• 5.1 Emisión de Bremsstrahlugh (radiación de frenado)
• 5.2 Radiación por recombinación
• 5.3 Emisión por excitación atómica
• 5.4 Absorción de Radiación
• 5.5 Dispersión de radiación
• 5.6 Radiación ciclotrón y sincrotrón
• 5.7 Transferencia radiativa en plasmas
• 5.8 Efectos colectivos sobre la emisión

Bloque 6: Aplicaciones del Plasma 

• 6.1 Energía de Fusión
• 6.2 Aceleradores de plasma
• 6.3 Fusión por confinamiento inercial
• 6.4 Grabado de semiconductores
• 6.5 Propulsión aeroespacial
• 6.6 Plasmas en la vida cotidiana

1. Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, F. F. Chen (2018), Springer.
2. Plasma Physics: An Introduction to Laboratory, Space, and Fusion Plasmas, A. Piel (2017), Springer.
3. Physics of Space Plasmas: An Introduction, G. K. Parks (2003), CRC Press.
4. The Physics of Plasmas, T. J. M. Boyd y J. J. Sanderson (2003), Cambridge University Press.
5. Principles of Magnetohydrodynamics with Applications to Laboratory and Astrophysical Plasmas, J. P. H. Goedbloed y S. Poedts (2004), Cambridge University Press.
6. Advanced Space Plasma Physics, R. A. Treumann y W. Baumjohann (2001), Imperial College Press.
7. Magnetohydrodynamics of the Sun, E. R. Priest (2014), Cambridge University Press.
8. Characterizing Space Plasmas: A Data Driven Approach, G. K. Parks (2018), Springer.
9. Waves in Plasmas, T. H. Stix (1992), American Institute of Physics.
10. Magnetohydrodynamic Stability of Tokamaks, H. Zohm (2014), Wiley-VCH.
11. Plasma Physics and Fusion Energy, J. P. Freidberg (2008), Cambridge University Press.
12. Radiative Processes in Astrophysics, G. B. Rybicki, A.P. Lightman (1979), John Wiley & Sons

La evaluación del trabajo de los estudiantes y su consiguiente calificación se podrá llevar a cabo mediante dos procedimientos.

a) Evaluación Continua

Este procedimiento permite aprobar la asignatura por curso de manera previa al examen final de la convocatoria. Durante el transcurso de la asignatura se llevarán a cabo tres exámenes de preguntas cortas conceptuales de 1 hora de duración. Estos exámenes tendrán un peso del 60% de la calificación total. El 40% restante podrá conseguirse mediante entregas de ejercicios resueltos y/o simulaciones con Python de problemas. Para poder participar en el procedimiento de evaluación continua será necesaria la asistencia de al menos un 80% de las clases. Se aprobará con una calificación igual o superior a 5.

b) Evaluación de Convocatoria

Para aquellos alumnos que no sigan el proceso de evaluación continua existe el examen oficial de convocatoria que consistirá en la resolución de cuestiones teórico-prácticas. Este examen se puntuará entre 0 y 6 (máximo un 60% de la calificación). El resto de la calificación (4 puntos, 40% del total), se conseguirá mediante la entrega de los ejercicios resueltos y/o simulaciones con Python de problemas propuestos en clase. Se aprobará con una calificación igual o superior a 5. La ponderación agregada de las competencias transversales contará un 5% de la calificación y se incluirá dentro las diferentes actividades evaluadoras.

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación. En este caso la evaluación se realizará mediante el examen oficial de la convocatoria, que consistirá en la resolución de cuestiones teórico-prácticas. Este examen supondrá el 60 % de la calificación final. El 40 % restante se obtendrá mediante la evaluación de ejercicios resueltos y/o trabajos individuales como programas en Python similares a los propuestos en clase. La asignatura se considerará superada con una calificación final igual o superior a 5. La ponderación agregada de las competencias transversales contará un 5% de la calificación y se incluirá dentro las diferentes actividades evaluadoras.

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua. Las pruebas a realizar y la ponderación de las calificaciones son las mismas que para la
convocatoria extraordinaria. La ponderación agregada de las competencias transversales contará un 5% de la calificación y se incluirá dentro las diferentes actividades evaluadoras.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).

Python y paquetes relacionados.