516-0912/02 – Jaderná fyzika (JF)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | Doc. Dr. RNDr. Petr Alexa | Garant verze předmětu | prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2011/2012 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Analyzovat modely atomů z hlediska klasické a kvantové fyziky
Popsat průběh jaderných přeměn a jejich aplikace v jaderné technice
Vybrat zásadní problém vztahující se k danému oboru a provést rozbor využití fyzikálních poznatků
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Předmět obsahuje výklad elementárních částic (jejich třídění a vlastnosti),
atomu jako složené částice, modelů jádra atomu, jaderných přeměn, jaderné
energetiky, experimentálních metod atomové a jaderné fyziky.
Povinná literatura:
1. Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1978
2. Usačev, A. a kol.: Experimentálna jadrová vyzika, Alfa, Bratislava, SNTL,
Praha 1982
3. Mayer – Kuckuk, T.: Atomová a jaderná fyzika, SPN, Praha 1979
4. Mádr, V.: Fyzika II – doplněk. Elementární částice, atomové jádro, jaderné
reakce a jaderná energetika, VŠB, Ostrava 1989
Doporučená literatura:
COPPER W.J. a kol.: Environmental Applications of Ionizing Radiation, Wiley, 1998.
GILMORE G.: Practical Gamma-ray Spectrometry, Wiley, 2008.
MOLNÁR G. L.: Handbook of Prompt Gamma Activation Analysis, Kluwer, Dordrecht, 2004.
ALFASSI Z. B.: Instrumental Multi-Element Chemical Analysis, Kluwer, Dordrecht, 1998.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
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, izospin, 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).
Atom jako systém částic (symetrická a antisymetrická vlnová funkce, Pauliho
princip, rozložení elektronů v atomu).
Magnetický moment atomu (LS vazba, JJ vazba).
3. Jádro atomu
Teorie rozptylu (Rutherfordův rozptyl, účinný průřez, klasická teorie
rozptylu, kvantová teorie rozptylu).
Vlastnosti atomového jádra (stavba 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
Klasifikace jaderných reakcí.
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, přeměna složeného jádra,
bombardování částicemi, protony, neutrony, transmutace, štěpení, slévání
a tříštění jádra).
Multinukleární přeměny.
5. Jaderná energetika
Uvolňování jaderné energie.
Štěpení jader (mechanismus štěpení, řetězová reakce, moderátory, jaderné
reaktory).
Syntéza jader (podmínky k uskutečnění jaderné syntézy, termonukleární puma).
Řízená termojaderná reakce (plasma, Lawsonovy podmínky, zrcadlové nádoby,
tokamak, pinch-efekt, elektronový svazek, laserové plazma, termonukleární
energie).
6. Experimentální metody atomové a jaderné fyziky
Optická spektrometrie, rentgenová difraktometrie, hmotnostní spektrometrie,
urychlovače částic, průchod záření látkou, detekce záření.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.