atomowaatomowa, Fizyka jądrowa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
WSTĘP DO FIZYKI JADRA ATOMOWEGO IV ROK FIZYKI - semestr zimowy Janusz Braziewicz - Zakład Fizyki Medycznej IF AŚ 1 A O Wykład - 1 Literatura: 1.E.Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych 2.T. Mayer-Kuckuk, Fizyka jądrowa 3.A. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego 4.Z. Wilhelmi Fizyka reakcji jądrowych 5.Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, Cz.V.2 6.I.E. Irodov, Zadania z fizyki atomowej i jądrowej 7.K. N. Muchin, Doświadczalna fizyka jądrowa 8.J. Araminowicz, Zbiór zadań z fizyki jądrowej 2 Plan wykładu 1. Przedmiot fizyki jądrowej. Krótka historia rozwoju fizyki jądrowej Podstawowe oddziaływania. Cząstki elementarne i ich własności. Jądra atomowe i hiperjądra. Rzędy wielkości. Rozpady, reakcje, przekrój czynny. Zasady zachowania. 2. Jądra atomowe i ich własności Masa, ładunek, rozmiary, rozkład gęstości materii jądrowej. Energia wiązania, stabilność jądra atomowego. Częstość występowania jąder ze względu na liczbę protonów i neutronów, liczby magiczne. Spin a moment magnetyczny. Moment kwadrupolowy, kształt jąder, parzystość. Stany podstawowe i wzbudzone. 3. Siły jądrowe Potencjał oddziaływania jądrowego. Oddziaływanie nukleon-nukleon. Rozpraszanie nukleon-nukleon. Deuteron jako układ związany dwóch nukleonów. 4. Modele jądra atomowego Model kroplowy, założenia modelu i przewidywania. Model gazu Fermiego. Model powłokowy, liczby magiczne, podstawowe założenia modelu, konstrukcja potencjału oddziaływania. Model kolektywny, założenia, ruchy kolektywne oscylacyjne i rotacyjne oraz mieszane. 5. Spontaniczne przemiany promieniotwórcze Prawo rozpadu promieniotwórczego i jego statystyczny charakter. Szeregi promieniotwórcze, równowaga promieniotwórcza. Wyznaczanie stałych zaniku. Rozszczepienie spontaniczne. 6. Przemiany jądrowe Klasyfikacja przemian promieniotwórczych. Przemiana alfa, widma energii cząstek alfa, czasy życia ze względu na rozpad alfa. Elementy teorii rozpadu alfa, efekt tunelowy, prawo Geigera-Nuttala. Przemiana beta, efekty eksperymentalne, neutrina i ich własności, teoria Fermiego, klasyfikacja przejść beta. Niezachowanie parzystości w słabych oddziaływaniach. 7. Przemiana gamma Fakty eksperymentalne, zwięzły przegląd najważniejszych wiadomości, izomeria jądrowa. Efekt Mőssbauera i jego zastosowanie. 3 8. Oddziaływanie cząstek naładowanych z ośrodkiem materialnym Promieniowanie hamowania. Promieniowanie Czerenkowa. Rozpraszanie cząstek na jądrach a struktura jądra. Oddziaływanie kwantów z ośrodkiem materialnym. Efekt fotoelektryczny. Efekt Comptona. Efekt tworzenia par e+e-. Współczynnik pochłaniania kwantów gamma. Przykłady oddziaływań fotonów z jądrami. Kaskady fotonowo-elektronowe. 9. Reakcje jądrowe Zarys historyczny. Kinematyka zderzeń jądrowych, energetyczny próg reakcji. Metody i przedmiot badania , przekroje czynne, analiza energii, mas, rozkładu kątowego cząstek, inne charakterystyki. Modele reakcji jądrowych i metody ich badania. Reakcje jądrowe wprost, jądro złożone, model optyczny. 10. Reakcje rozszczepienia ciężkich jąder Fakty eksperymentalne, mechanizm reakcji, procesy towarzyszące rozszczepieniu, reaktory jądrowe. Energetyka jądrowa, społeczne, ekonomiczne i ekologiczne uwarunkowania energetyki jądrowej. 11. Detekcja i pomiar energii cząstek naładowanych, neutronów, kwantów gamma, identyfikacja cząstek. Detektory wykorzystujące procesy jonizacji: komory śladowe, komora Wilsona, dyfuzyjna, pęcherzykowa, iskrowa, strimerowa, emulsje fotograficzne. Detektory wykorzystujące procesy „optyczne”, licznik scyntylacyjny, licznik Czerenkowa, detektory półprzewodnikowe. Detekcja i pomiar energii neutronów. Pomiar energii cząstek alfa, beta i gamma w spektrometrach. Zasady identyfikacji cząstek. 12. Akceleratory cząstek i jonów Potrzeba akceleracji i rozwój akceleratorów. Zasady przyspieszania cząstek w akceleratorach liniowych i kołowych. Akceleratory elektrostatyczne, cyklotron klasyczny, cyklotron izochroniczny, synchrotron, betatron, akceleratory w.cz. liniowe i kolektywne. Wiązki przeciwbieżne, pierścienie kumulujące. Optyka i transport wiązki jonów. 13. Biologiczne oddziaływanie promieniowania jonizującego Dawki promieniowania, zastosowanie izotopów promieniotwórczych. 14. Zastosowanie metod eksperymentalnych fizyki jądrowej w naukach przyrodniczych, technice i ochronie środowiska Fizyczne jądrowe metody określenia śladowych ilości pierwiastków. 4 Niezbędne podstawy: •znajomość podstaw fizyki klasycznej •znajomość najprostszych pojęć fizyki kwantowej •znajomość równania Schrödingera •znajomość zagadnień problemów rozpraszania 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |
Podobne
|