516-0817/01 – Nuclear Physics ()
Gurantor department | Institute of Physics | Credits | 5 |
Subject guarantor | prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 4 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 1990/1991 | Year of cancellation | 2005/2006 |
Intended for the faculties | HGF | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
The course deepens the knowledge of elementary particles and the atom as
complex particle (symmetric and asymmetric wave functions). Students will be
acquainted with classical and quantum theories of dispersion, properties and
models of the nucleus. Detailed description of nuclear transformations
(mononuclear, binuclear and multinuclear) is provided, which is necessary for
studying nuclear energy.
Compulsory literature:
1. Feynman, R.P., Leighton, R.B.,Sands,M.: The Feynman lectureson
Physics. Addison- Wesley Publishing company, 1966
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
1. Elementární částice
- interakce mezi EČ (typy interakcí, SUSY, SUGRY),
- vlastnosti EČ (klidová hmotnost, el. náboj, spin, magnetický moment,
leptonové a baryonové číslo, izopsin, podivnost, parita, doba života,
energie a hybnost),
- klasifikace EČ (foton, elektron, proton, neutron, pozitron a neutrino,
mion, pion, kaon a hyperony, rezonance),
- struktura EČ (poloměr částic, modely virtuálních mezonů, partonový model,
model kvarků).
2. Atom jako složená částice
- struktura atomu (modely podle klasické a kvantové teorie),
- elektronový obal atomu (Bohrovy postuláty z hlediska kvantové teorie,
spektrální série vodíkového a jemu podobnému atomu, spektrální série
složitějších atomů).
3. Jádro atomu
- teorie rozptylu (Rutherfordův rozptyl., účinný průřez, klasická teorie
rozptylu, kvantová teorie rozptylu),
- vlastnosti atomového jádra, klasifikace atomů, velikost, hmotnost,
vazebná energie jádra, hustota jaderné hmoty, spin, magnetický moment,
kvadrupólový moment jádra, jaderné síly,
- modely atomového jádra (model Fermiho plynu, kapkový, slupkový a zobecněný
model jádra).
4. Jaderné přeměny
- mononukleární přeměny (přeměna alfa, beta minus, beta plus, K-záchyt,
přeměna gama, diagram mononukleárních přeměn, přeměnový zákon),
- binukleární přeměny (pružný a nepružný rozptyl, proniknutí částice
do jádra, účinný průřez, vznik složeného jádra, bombardování částicemi,
protony, neutrony, transmutace, štěpení, slévání a tříštění jádra)
- multinukleární přeměny.
5. Jaderná energetika
- uvolňování jaderné energie
- štěpení jader (mechanizmus štěpení, řetězová reakce, moderátory, jaderné
reaktory)
- syntéza jader (podmínky k uskutečnění jaderné syntézy, termonukleární
puma)
- řízená termojaderná reakce (plasma, Lawsonovy podmínky, zrcadlové
Laboratorní úlohy:
1. Charakteristika Geigerova-Müllerova detektoru
2. Studium elektron-pozitronové anihilace
3. Ověření statistického charakteru přeměnového zákona
4. Ověření poločasu rozpadu Ba
5. Určení hmotnostního součinitele zeslabení záření beta Kr
Úlohy jsou měřeny na pracovišti Přírodovědecké fakulty Palackého Univerzity
OLOMOUC.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.