516-0817/01 – Jaderná fyzika ()

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity5
Garant předmětuprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.Garant verze předmětuprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník4Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1990/1991Rok zrušení2005/2006
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MAD20 prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vyučovací metody

Anotace

Předmět navazuje na předměty Fyzika I a Fyzika II, zejména pak na předmět Kvantová fyzika. Prohlubuje znalosti z elementárních částic a atomu jako složené částice (symetrická a asymetrická vlnová funkce). Klasická a kvantová teorie rozptylu, vlastnosti a modely atomového jádra tvoří těžiště předmětu (jádro atomu). Detailní popis jaderných přeměn (mononukleárních, binukleárních a multinukleárních) a je nutný ke studiu jaderné energetiky, kam patří štěpení a syntéza jader a řízené termojaderné reakce (zrcadlové nádoby, tokamak, pinch - efekt, elektronový svazek a laserové plazma). Na předmět navazují experimentální metody jaderné fyziky v aplikačních předmětech diagnostických metod a defektoskopie.

Povinná literatura:

1. Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Praha, Academia 1978 2. Usačev, A. a kol.: Experimentálna jadrová fyzika, Bratislava, Alfa, Praha SNTL 1982 3. Mayer - Kuckuk, T.: Atomová a jaderná fyzika, Praha SPN 1979 4. Mádr, V.: Fyzika II - doplněk. Elementární částice, atomové jádro jaderné reakce a jaderná energetika. VŠB Ostrava 5. Mádr, V., Knejzlík, M., Kopečný, J., Novotný, I.: Fyzikální měření, SNTL Praha, 1991

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

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.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35 (35) 0
                Projekt Projekt 20  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 15  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 20  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2005/2006 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 4 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku