兰卡斯特大学核工程课程内容是什么？

兰卡斯特大学核工程课程内容是什么？考而思教育根据多年留学生课程辅导经验帮你整理了核工程所需要掌握的知识点希望能帮助您！

作为兰卡斯特大学NuclearEngineering,的学生，您将学习以下课程。

（一年级）传热学

全球能源领域正在不断发展，特别是围绕可持续和可再生能源的发展，本提供了对这一领域以及传统发电和利用的理解。主要是，学生将学习流体力学、热力学、化学和核反应的基本方面，这对那些希望在这些领域进行专业研究的人来说是必不可少的。学生将了解从可再生资源中获取能源和从化石燃料储备中生产能源的方式，以及对风力涡轮机设计的详细了解。该涵盖了水力发电计划、潮汐水坝和波浪能的工作原理，并教导学生将这些来源的能源与火力和核能发电站进行数字比较。

制造业基础知识

制造业是全球繁荣的基础，是一个持续发展的领域。本涵盖了工程中使用的广泛的制造工艺，从铸造和模塑等成熟的做法到现代的、不断发展的方法，如增材制造。在本结束时，学生将获得一系列材料的知识，以及将其作为制造或部分制造的部件进行生产的方法，同时估计这样做的成本。伴随着讲座，学生将在专门的车间里亲身体验加工、焊接和材料测试技术。此外，还将至少有一次工业访问，以观察制造过程的运作（最近的一次是捷豹路虎）。

工程师的化学基础

本介绍了与工程师相关的化学的一系列关键方面，涉及原子和分子结构。它侧重于化学反应和键合，以及热力学、酸、基和氧化还原反应、反应动力学和核化学。本中的讲座由每周一次的小组辅导支持，旨在说明讲座中所学概念的实际应用。学习本的学生将对电子在各种化学反应中的重要性有所了解，如腐蚀和聚合反应。此外，该将提高学生平衡此类化学反应的能力，预测关键反应的结果，并进行与确定反应速率有关的各种计算。

工程数学I

将数学应用于现实世界的问题是工程师的一项关键技能。本向学生介绍了一系列可以直接应用于工程问题的数学技术。在涵盖的主题中，学生将学习指数和对数，以及复数，使他们能够精确地描述电流或信号。他们还将学习操作方阵来寻找反演和行列式，并将操作向量来寻找标量和向量积。这里使用的数学方法将在工程实践和项目中得到应用。例如，与矩阵有关的课题被用于二年级的机器人项目中，用于转换坐标系。

工程数学IV

许多工程的基本方程是以微分方程的形式写成的，因此，本教授学生处理这些方程的必要技能。学生将学习分析和数值技术，这与未来分析流体和热流以及温度分布的工程特别相关。学生将学会验证一个给定的函数是一个指定的一阶或二阶微分方程的解决方案。当给定一个具有不同类型微分方程的初值问题时，他们还将找到它们的特定解。将要研究的方程包括可分离的一阶微分方程、线性一阶微分方程，以及具有恒定系数的同质和非同质线性二阶微分方程。

工程数学II

微积分是一种灵活的技术，几乎可以出现在工程的任何地方，从最小的集成电路到最大的核电站，这反映在微积分的一系列中。本提供了对函数、极限和数列更广泛的理解，以及微分和积分的基本技术的知识。学生将从代数和图形的角度来理解导数的意义。他们还将理解积分的含义，并能够直接通过部分和替代来整合表达式。由此，学生将应用积分来计算物理量，包括曲线的弧长、平面区域的面积和中心点以及革命体积的表面积、体积和质量中心。

工程数学III

本向学生介绍了一系列可直接应用于工程问题的数学技术，包括矩阵的应用，以解决同步线性方程。学生将学习拉普拉斯变换的应用，这是一种用于电子、控制和振动分析的强大技术，它将微分方程变换为线性函数。他们还将发现迭代方法，为寻找方程的解决方案提供额外的机会。成功完成本后，学生将能够使用一系列的数学技术，这将在未来的工程和数学课程中使用。技术包括傅里叶级数、同步线性方程、特征值、拉普拉斯变换和偏导数。

工程热力学简介

这个范围广泛的考虑了运输技术的工程方面，如燃料消耗和如何减少燃料消耗，发动机和电机的类型以及陆地运输的电力驱动系统。更具体地说，学生将研究奥托循环、空气动力阻力、基本电路理论、电池和燃料电池。他们还将学习如何在考虑到阻力、质量和推进特性的情况下计算车辆性能。将涵盖集成电路发动机和电动及混合动力汽车的能量流图，以及汽油和柴油发动机的热力学循环及其主要部件。本有四个实践练习，反映了内容的广泛性。其中包括评估一台内燃机的效率，这需要一个小组部分拆卸发动机并进行测量以确定其压缩比和气门正时。然后，该小组将重新组装它，并根据他们的测量结果进行计算。另一项练习涉及对西北地区新的轻轨交通系统进行经济评估。

工艺工程基础

该专注于工艺工程的基本方面，旨在使学生了解基本的加工术语，如批量、半批量、连续、清洗和回收。将对工艺进行复习，以及流程图、工艺变量和单位，学生将熟悉非反应性系统的质量平衡，包括单单元操作和多单元操作的一般物料平衡。本将允许学生分配过程变量、单位和经济性；学生将发展工业过程的知识，同时对化学过程的相平衡热力学有一定的了解。一系列的汽液平衡，包括水平法则、理想溶液、拉乌尔定律、亨利定律、挥发性和相对活力，将在该中详细讨论。

数字电子学的基础知识

当今最先进的电子技术的一个关键特征是信息的存储和处理。本揭示了这些关键要求背后的基本工程原理，如布尔代数、真值表、卡诺图、逻辑门和存储电路。学生将获得了解数字电子系统的知识和词汇，以及了解未来可能出现的情况所需的背景。该还研究了模拟电子元件如何被组合以执行简单的逻辑功能，以及这些逻辑块如何被组合以执行记忆任务。学生将朝着处理器的原理发展这一概念，并将了解简单的可编程设备，以及这些设备与目前可用的一系列可编程解决方案的关系。

材料力学

人体骨架、吊桥和汽车底盘都是设计用来将力从一个地方传递到另一个地方的结构例子。为了安全和有效地做到这一点，重要的是采用正确的承重部件的安排，并使用具有适当强度和刚度的材料。在本中，学生将学习结构形式和梁理论，并通过计算部件在拉伸、压缩和弯曲时的内部应力，以及应用欧拉屈曲理论，发展他们分析工程问题的能力。因此，学生将对设计简单的工程结构以达到各种制成品所需的强度和刚度有所了解。实践课将在我们的实验室进行，学生将分组设计、建造和测试高效的钢箱梁以承受设定的负载。练习包括应用讲座中所学到的分析技术，创造性的设计元素，金属板的制造和测试，以及最后的书面项目报告，包括对失败的梁的分析。

电子仪器的基础知识

从现实世界中感知和提取信号是几乎所有电子系统的一个基本要求。本为学生提供了背景知识和对信号从传感器采集，然后放大，然后输入数据采集系统的方法的理解。它包括电路和网络的工作，并介绍了运算放大器，它是许多模拟电路的基本构件。学生还将获得对基本传感器特性和信号的理解，包括如何在时域和频域中表示它们，以及如何用滤波器来操作它们。在该中，学生有机会在专门的电子实验室中建立和测试运算放大器和传感器电路的运行。

电气和电子基础知识

该从欧姆定律的基本原理开始，介绍了理解电路中直接和交流电流所必需的主要定律和定理，包括基尔霍夫定律和不同的简化定理。每个学生都能将电路简化为最简单的形式，并进行基本的电压和电流分割计算。该为学生提供了对许多先进电子系统中关键元件块的作用和主要功能的理解。该理论将得到案例研究应用的支持，学生将研究诸如电吉他、电脑鼠标、电子燃油喷射和电话等系统。学生将获得对这些项目的限制和标题规格的基本理解，包括传感器、信号调节、模拟-数字转换、处理器和执行器，以及跟随信息流通过一个典型的系统。学生将学习如何进行支撑该学科的基本计算，并自信地分析和解决工程问题和设计方案。

编程基础知识

控制是关于使工程设备有效和安全地工作。本赋予学生编程的能力，使他们能够解决日常工程问题，如控制机械臂的运动。他们将获得使用函数、数组和指针的能力，并能够操作字符串、格式化输入/输出和进行基本数学计算。构建和编写计算机程序的基础知识也包括在内，学生将获得与实际工程系统（如电机）接口的经验。该将与对机器人技术、计算和控制感兴趣的学生特别相关。

设计、创新和三维思维

该鼓励学生分析现实世界的问题，并使用逻辑设计路径和工具及技术，如二维和三维CAD、故障模式和效果分析（FMEA）以及形式大于功能，以达到满足最初要求的设计。学生经常以团队形式工作，他们将学习整个产品生命周期，从客户要求到设计过程，再到产品回收/处置。除了设计和创新的实践方面，该还包括其他技能，如营销、包装、完成需求说明和人脑。该以探索和发现为基础，仅通过课程作业进行评估。它还包括"IMechE设计挑战"，这是西北大学之间每年举行的"设计-制作-测试"竞赛。

（二年级）动力工程

本将增强学生的传热计算知识，并旨在概述这些知识在工程设计中的重要性。学生将发展对电力系统的理解，包括主要类型的电动机的特点。此外，他们将获得估计稳态传热率的能力，并能够确定简单的平行流和逆向流热交换器的尺寸。他们还将发展对估计一维或旋转对称系统内温度分布所需的理解水平，其中有稳定的热流，以及正确确定冷却鳍的尺寸。学生将为3-D热传导问题设定适当的边界条件，并使用软件包进行数值求解，并估计热系统达到稳定状态所需的时间。最后，他们将能够进行计算以预测单相感应电机的性能，并能够分析感应电机上使用的启动、速度和扭矩控制方法。

商业发展项目

本考虑了更广泛的商业发展领域的一系列材料。鼓励学生用创造力、创业精神和创新来思考。实践课程允许学生每周通过想法的产生、同伴的展示、电梯推销和正式的演讲来展示他们的进步。该伴随着一些外部工业演讲者，他们在自己的商业努力中获得了成功，并热衷于传授这些知识。学生将熟悉丰富的体验式学习机会，在工程创业的背景下发展广泛的可转移技能。该将重点关注商业计划和营销策略的发展和使用。学生将准备一份商业计划书，讨论团队动力和创业活动的要求。此外，还将探讨开发商业项目时使用的适当术语。学生将讨论公司财务的相关方面，商业企业的不确定性和分析市场的技术。他们还将研究营销和构建商业计划的框架，并将发展分析潜在市场和资金来源的能力。

工程分析

本向学生介绍了工程的数字方面。它旨在为学生提供一个广泛和灵活的数据和信号分析的数学方法阵列。它还打算说明计算在这些技能的应用中的重要作用。学生将使用微积分来分析三角、非线性、多项式和指数函数，并在三维直角坐标轴上勾画与工程有关的多变量函数。此外，学生将评估微分方程在描述工程系统中的重要性，并将应用拉普拉斯、积分和替代等方法来寻找这些方程的解决方案。他们还将发展使用傅里叶和拉普拉斯变换在时域和频域分析系统的能力。学生将学习应用现有的近似方法来寻找方程的根、定积分和线性近似。系数的矩阵表示和它们的对应关系将被应用于软件中的阵列，包括使用逆矩阵等操作。学生将使用最小二乘法分析的概念，以评估数据的一致性。最后，他们将培养使用软件包（如Excel）对特定函数进行多变量分析的能力，并产生适当的图形结果。

工程项目

学生将被介绍到工程项目管理中的一系列关键概念，并通过一个跨学科的小组项目将其中一些概念付诸实践。本的目的是激励学生生产和测试一个功能性的电子机械，以满足给定的规格，例如，开发一个移动机器人，沿着一条线。学生将发展一系列的技能，包括在框图层面描述机械/电气系统的能力，确定其电源和信号流，并写出整体性能或功能规范。他们还将获得必要的知识来整合功能要求和其他需求，如可维护性、安全性、可制造性、环境影响和法规遵从。界面管理的要求，包括空间、质量、环境、控制、故障模式和能源，也将被讨论。此外，学生将发展所需的技能，为一个完整的项目和子系统/组件的接口规范准备一个接口管理计划。他们将讨论项目的生命周期，包括规格、设计、制造、调试、维护、修改和处置。最后，学生将运用分析、样品测试、类型测试、调试、系统测试和验收的原则来验证一个复杂系统的设计。

核工程

本的第一部分探讨了核工程，并将侧重于其历史方面，如伦琴、居里夫妇、奥托-哈恩、费米堆、海森堡、曼哈顿项目、浓缩问题、克劳斯-富克斯和英国计划，以及事故的影响。此外，还将向学生介绍放射性的基本原理和中子，特别是它们的特性和过程。学生还将发现反应模式、截面、1/v和相关的共振设计，如Rickover船长、1号和2号桩以及Magnox等，并研究屏蔽物理学。本的第二部分将探讨核化学，并特别关注电子结构，例如轨道、电子转换和价位。此外，本节将探讨键合和结构：离子和共价键、双价键、物理键、金属配体相互作用、氧化和还原。学生将学习铀及其化合物：锕系化学、铀的氧化物和氟化物。学生将获得必要的理解水平，以讨论基本的核工程概念和定义关键词，以及影响核工程的历史方面。他们还将能够讨论放射性的基本原理，描述裂变过程，以及临界点和控制的概念。该还将使学生能够将一系列反应堆设计与通用核反应堆进行比较，并描述在地下开采的铀如何符合通用化学概念。最后，学生将能够描述不同的铀化合物如何使其被提取、提炼和分离。

电磁学与射频工程

在交替主题重点的同时，本探讨了射频工程和一般的电磁过程。学生将获得射频工程、分贝表的知识，并将探索复数的复习。此外，该将涵盖交流电路分析，并将提供波和传输线的复杂表示法，以及射频数据传输和基本射频接收器架构的研讨会。该的电磁部分将涵盖静电学，包括电荷、电场、电通密度和静电势。学生将发展关于力的反平方律、电介质极化和电容的知识，以及电容、能量储存、寄生电容和电屏蔽。学生将发展描述电势、电荷、电场和电容概念所需的理解水平，并学会应用安培、法拉第和库仑定律。学生还将获得对铁磁材料的理解，并将发展必要的技能来计算电场强度的大小和方向，以及讨论高斯定理和电通量与电荷的关系。最后，学生将能够进行射频系统的噪声计算，计算元件值和传输线尺寸以匹配阻抗，并将获得应用史密斯图表分析射频电路的知识。

退役和可持续性

本介绍了核电、石油、天然气和化工厂的退役，涉及退役市场和相关组织。该提供了对630亿英国核退役市场的深入了解，并遵循典型的退役生命周期过程，从最初的特征描述到最后的调查。此外，该鼓励学生考虑退役在更广泛的能源和运输业中的作用。学生将获得对环境清理问题以及材料的安全处置、回收和再利用的认识。学生将发展有关对工业的立法限制的知识，特别是在环境议程的背景下，并将获得平衡与设计理由的技术、经济和法律方面有关的愿望的经验。在本所探讨的主题中，学生将研究设施特性以及退役项目的规划和成本计算，并考虑辐射问题和健康与安全。此外，该将涵盖废物处理法，以及土地修复、WEEE指令、生产者责任、消费者与公民以及环境证书与功能的看法。该还旨在加强学生对技术发展的道德影响的理解。

（三年级）与行业相关的小组项目

本的目的是让学生熟悉在技术领域创办和经营公司所涉及的问题，并介绍企业家作为变革性领导者的概念。工作实习将使学生能够在工业背景下发展对工程问题的理解。

个人工程硕士项目

该涉及学生完成一个个人项目。他们负责项目的研究、管理和设计/实践要素。他们将被指定一个项目名称和项目主管，该主管将在整个项目中提供指导和建议。该的目的是让学生深入了解其学科的一个特定的专业领域。他们将学习专业的软件、设计或实验技能，与学科相一致。学生可以从大量可能的结果中选择一个具体的发展领域，他们将朝着个人的目标努力。学生可以获得必要的科学原理和方法的知识和理解，以支持他们的工程学科教育，使他们能够欣赏其科学和工程背景，并支持他们对历史、当前和未来发展和技术的理解。另外，学生可以选择发展应用与他们的工程学科相关的定量方法和计算机软件的能力，以解决工程问题。学生也将有机会学习和应用与他们工程学科相关的定量方法和计算机软件，以解决工程问题。学生还可以发展对客户和用户需求的理解，以及对美学等考虑因素的重要性的理解，以及车间和实验室技能。

工程材料

本通过考虑影响屈服、快速断裂、疲劳、蠕变和腐蚀/环境退化的抗破坏性的基础科学概念，解决广泛的工程材料的物理行为。通过对案例研究的检查，该将检查材料选择、加工和环境/服务条件之间的联系。这些因素对材料的经济和安全使用的影响，在一系列常见的工程应用中，也将被探讨。学生将发展能力，描述在确定抵抗裂纹的发生、增长和快速断裂时基于屈服的失效标准的局限性。他们将把线性弹性断裂力学（LEFM）的概念应用于工程部件的建模。他们将获得必要的知识水平来解释如何在实验室进行疲劳测试，同时将这种测试的结果应用到工程部件的建模中。该将提高学生描述导致材料蠕变的基础机制的能力。他们将能够使用蠕变模型和蠕变数据来进行基本计算，以预测材料在高温条件下的性能。此外，学生将获得解释影响材料环境退化的基本因素所需的技能，特别是那些适用于工业上重要的金属合金。学生将加强对工程设计中材料的结构完整性是结构-性能-环境关系的一个函数的理解。最后，他们将能够在工程设计中行使知情的材料选择。

工程管理

本研究了管理的作用及其与当今工程的相关性。在此背景下，将介绍有关制造系统和项目财务评估的具体知识，以及法律和人力资源管理、工业组织和项目成本计算的相关方面。学生将收到一份公司财务和报告的概要，以及环境报告、质量和安全管理的概述。该将加强学生对管理在工业中的作用的理解，以及现代制造业如何在财务上进行组织。学生将对大型和小型项目进行财务评估，作为重大决策的基础，并将发展关于什么是质量及其对所有组织的重要性的知识。此外，学生将应用适当的工具来提高质量，并将了解环境报告的重要性。该还将使学生能够进行基本水平的安全管理。

核医学

介绍辐射对人体组织的影响，本涉及外照射放射治疗，重点是历史、方法、设备和技术。该还将涵盖内部放射治疗方法，并将研究放射源和技术，此外还有放射学和相关的成像方法。学生将发现放射生物学效应的概念，并回顾核医学的三个主要方面：外部放射治疗、内部放射治疗和放射学。学生将了解"放射治疗"和"放射学"之间的区别，并将学习确定治疗某一特定疾病的适当方法，即质子治疗（如角膜癌）和碘治疗甲状腺癌的关联。此外，该将提高学生解释关键核医疗系统的主要部分的能力，如LINACs、源部署设施、PET扫描仪等。学生还将学习识别特定的同位素，并解释其特性与常见用途的关系，如用于PET的Tc99m等。

核工业仪表

本介绍了核仪器的应用。它为学生提供了对辐射检测方式、数据分析和解释的回顾，并涉及能量、计数水平、能量谱和剂量的检测和测量。学生将发展与核仪器相关的安全问题的知识，以及发展对他们在工业、医学和研究中可能遇到的常见核仪器系统的认识。此外，学生将有机会根据情景设计整个辐射检测系统。在本的学习过程中，学生将对世界各地使用的主要辐射检测方式有所了解，并能够建立其中的一些系统。该还将加强学生对与使用这些仪器系统和解释其数据有关的统计问题的理解。他们将获得对能量分辨率和探测效率之间的妥协的认识，以及考虑与使用核仪器有关的安全问题。此外，学生将获得必要的知识，通过使用数学方法以及蒙特卡洛等模拟类型的方法来设计基本屏蔽，并将学习辐射与实际剂量的关系。

计算流体动力学

本的目的是向学生介绍计算流体力学（CFD）的基础，包括有限差分和有限体积方法，偏微分方程的数值解和冯-诺伊曼稳定性分析。将探讨CFD在解决复杂的流体动力学问题上的高级应用，这对几个工程部门至关重要，包括涡轮机械、液压、航空、可再生能源、环境和化学工程。本提供的CFD基本理论知识使学生能够使用最先进的商业CFD软件正确设置和解决上述领域的问题。该基于实验室的部分旨在为学生提供使用CFD软件关键组件的高级专业知识。其中包括网格生成系统、CFD求解器（包括关键物理建模和数值控制参数的选择），以及解决方案的后处理器（包括流动可视化系统）.

集成电路工程

本介绍了集成电路工程和集成电路，包括其设计、制造和测试的关键方法。在这方面，该将研究超大规模集成电路工程的原理和数字设计过程。在大量的主题中，本将涉及CMOS电路工程，并将重点关注MOSFET短通道效应、开关模型、数字设计指标和逻辑元件的设计。此外，学生将熟悉算术构件、存储元素分类、阵列结构和时间问题。学生将培养分析简单性能指标的能力，并推导出实现简单功能的电路，还将学习如何使用工业工具来建模、分析和构建数字电路。

（四年级）启动

本向学生介绍硕士水平的学习。为学生提供初步的技能和指导，以开始他们的项目（理学硕士为个人，工程硕士为团队），他们将被介绍到系里的部件订购系统。工程硕士的学生将在与导师见面之前收到他们的团队简报，在此期间，他们将充分了解项目的全部范围，并将讨论设定主题的方法。他们还将组织自己在团队中扮演合适的角色，并能够使用该部门的订购系统。学生将被介绍到团队工作的各个方面，如方法、问题和陷阱。他们还将发现MATLAB和Simulink的复习课程，并将参与信息搜索。

小组项目

学生将有机会在相当长的时间内体验现场项目，在多学科小组和团队项目环境中工作。他们将从自己的学位学科中获得专业知识，以便为正在进行的项目制定一个多学科的解决方案。小组项目通常是与行业合作者共同开发的，或者是基于工程部门的研究活动。这确保他们处于研究的最前沿和/或有一个工业焦点。学生将发展批判性分析和评估项目简报的能力，根据他们的个人学位专业，如核电、机械或机电一体化，提供投入。学生将实施一个记录和跟踪的项目管理系统，该系统将要求同意时间限制的交付物，可以随着时间而改变。他们还将为产品、过程或服务创建一个完全合理的设计概要，该概要以专业知识为基础，并考虑到对所考虑主题的关键工程分析。此外，学生将制作一个工作原型、产品或流程，考虑并纳入学科的具体知识，并与工业利益相关者的商业驱动力相一致。他们还将展示收集、存储、分析和回忆大量数据或结果的能力，这些数据或结果可由多学科小组的所有成员解释。最后，对健康和安全、风险、道德、环境、国家/欧洲/国际标准和其他特定主题的监管框架等问题的理解将得到发展，必须遵守。

智能系统控制

本向学生介绍了智能控制系统的设计和应用，重点是现代算法和计算机辅助设计方法。从众所周知的比例积分算法开始，使用直接的代数和方框图来介绍基本概念，如数字和最优控制。该满足了整个工程学科的学生的需求，他们希望提高他们在自动控制和优化方面的知识，有来自机器人、工业过程控制和环境系统等领域的实际工作例子。学生将获得对智能控制的各种层次结构的理解，并能够分析和设计离散时间模型和数字控制系统。此外，他们将获得必要的知识来设计基于模型的最佳控制系统，并从工程数据中确定数学模型。学生还将学习如何设计和评估系统性能的实际应用。

核聚变工程

本将介绍支撑核聚变的基本概念以及与作为动力源的实施相关的工程挑战。它将探索基本的核聚变反应，并讨论从这些反应中提取有用能量的不同工程方法，重点是磁约束核聚变（MCF）和惯性约束核聚变（ICF）。你将获得电磁学和超导学的基础知识，以便能够讨论这些约束概念和相关技术，包括激光器、磁体和诊断。本课程还旨在探讨核聚变特有的氚燃料循环和材料问题，即辐射损伤，以及如何在保持公众整体接受度的前提下开发这些技术。在课程结束时，你将能够识别和批判性地评估利用核聚变发电的不同方法，识别和描述磁约束核聚变（MCF）和惯性约束核聚变（ICF）反应堆的主要系统，以及证明关键反应堆系统和部件的材料选择。

系统的设计和建模

介绍系统和系统设计的概念，该涉及功能分解的结构化方法，并提供对功能建模和创造性思维工具的见解.

高级材料

该将使学生熟悉与汽车、航空航天、机械和能源等行业相关的先进材料系列。它将研究产品性能与材料性能相关的材料科学范式，以及作为加工结果的基本微观结构，重点是先进合金。将确定现有材料系列的不足之处，并介绍材料设计的路线：.

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