Aplicações tecnológicas de plasmas

Código:

PRODEF030

Sigla:

ATP

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Física

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Programa Doutoral em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
PRODEF	2	Plano de estudos a partir de 2009/2010	1	-	6	28	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo o estudo e desenvolvimento cognitivo na área de Física de Plasmas, envolvendo duas partes, plasmas de descarga e fusão termonuclear, usualmente designados por plasmas frios e plasmas quentes. Os estudantes deverão conhecer bem as principais características destes plasmas, as suas aplicações tecnológicas, desde o processamento de materiais usando reatores a plasma até ao uso dum plasma para alcançar a fusão nuclear.

Os estudantes deverão estar familiarizados com os conceitos básicos de Física de Plasmas, nomeadamente de plasmas de descarga e de fusão termonuclear e com as respetivas aplicações tecnológicas. Deverão ainda estar familiarizados com processos de fusão nuclear e a sua relação com Física de Plasmas.

Resultados de aprendizagem e competências

O estudante deverá ser capaz de aplicar conceitos fundamentais de Física dos Plasmas a situações reais.
Deverá igualmente adquiros a capacidade de interpretar em pormenor resultados experimentais ou de sumulações numéricas realizadas.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Física de Plasmas

Programa

Parte I - Plasmas de descarga:
1 – Características gerais de plasmas de descargas, potencial de plasma, campo carga de espaço; Ionização por multiplicação.
2 - Teoria elementar de plasmas de descarga. Reatividade em plasmas de descarga; colisões elásticas e inelásticas.
3 - Aplicações de plasmas de descarga: processamento de materiais e aplicações biomédicas.
4 - Reatividade em plasmas e interação plasma-superfície.
5 - Modelos de plasma de descarga. Equações de balanço. Aplicação da equação de Boltzmann aos plasmas de descarga.
Parte II - Fusão Termonuclear:
1 - A Fusão nuclear na Natureza e o seu potencial energético. Energia libertada nas reações de fusão. Balanço de potência num reator de fusão.
2 – Projeto dum reator simples de fusão. Objetivos do projeto e restrições fundamentais de física nuclear e de engenharia.
3 - O Tokamak. Equilíbrio MHD. Confinamento de energia. Macro e microinstabilidades.
4 – Diagnósticos em plasmas de fusão.

Bibliografia Obrigatória

..; ..

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Leitura de livros indicados na blilografia, seguida de sessões tutoriais para esclarecimento de dúvidas e exposição complementar de matéria. Ao longo deste processo, o estudante resolverá problemas selecionados.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho escrito	50,00
Trabalho laboratorial	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	20,00
Trabalho laboratorial	16,00
Total:	36,00

Obtenção de frequência

Não aplicável

Fórmula de cálculo da classificação final

CF=0.5*CP+0.5*TF

CF: classificação final
CP - Resolução de conjunto de problemas selecionados: 50%
TF - Trabalho numérico ou experimental: 50%