Strona główna
Rekrutacja

Specjalność Metody izotopowe

Przedmioty
GADAM
Badania naukowe
Pracownicy
Prace studentów
Kontakt

ELEMENTARNA BUDOWA MATERII

Tematyka wykładów:
1. Rodzaje i własności oddziaływań fundamentalnych. Oddziaływania silne, słabe, elektromagnetyczne i grawitacyjne. Oddziaływania w jądrze atomu.
2. Budowa i własności jądra atomowego w stanie podstawowym. Izotopy, izobary, izotony, jądra zwierciadlane. Rozmiar i kształt jąder atomowych. Rozkład masy jądra. Gęstość materii jądrowej. Struktura ładunkowa nukleonu. Energia wiązania jądra.
3. Spin i momenty elektromagnetyczne jądra. Parzystości i spiny jąder. Statystyka jader. Prawa zachowania w fizyce jądrowej. Rodzaje i własności przemian promieniotwórczych jąder.
4. Kwantowa teoria przemiany α. Teoria Fermiego przemiany β. Niezachowanie parzystości w oddziaływaniach słabych.
5. Sukcesywny rozpad promieniotwórczy. Naturalne szeregi promieniotwórcze pierwiastków. Równowaga w szeregach promieniotwórczych. Izotopy promieniotwórcze w skorupie ziemskiej, atmosferze i hydrosferze.
6. Izotopy kosmogenne. Izotopy stabilne w środowiskach Ziemi. Izotopowe metody wyznaczania wieku obiektów geologicznych i archeologicznych. Znaczenie izotopów stabilnych i radioaktywnych w rekonstrukcji zmian środowiska na Ziemi.
7. Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią. Całkowity i różniczkowy przekrój czynny. Oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych, promieniowania β, γ i neutronów. Rodzaje i zasady działania detektorów jądrowych.
8. Własności sił jądrowych. Wymienny charakter sił jądrowych. Metody badań oddziaływań jądrowych. Własności deuteronu. Rozpraszanie nukleon-nukleon przy niskich energiach. Oddziaływanie nukleon-nukleon przy wysokich energiach. Stany rezonansowe materii i produkcja nowych cząstek.
9. Modele jądra atomowego. Modele silnego i słabego sprzężenia kolektywnych stopni swobody nukleonów w jądrze. Model kroplowy jądra. Reakcje rozszczepienia jąder na podstawie modelu kroplowego. Reakcja łańcuchowa. Budowa i rodzaje reaktorów jądrowych.
10. Model gazu Fermiego jądra. Model powłokowy jądra. Model jednocząstkowy. Model kolektywny wibracyjny. Model kolektywny rotacyjny.
11. Bilans masy - energii w reakcjach jądrowych. Energia progowa reakcji endoenergetycznych. Energia przemiany α, β i wychwytu Κ. Energia reakcji syntezy i reakcji rozszczepienia. Kontrolowana synteza termojądrowa. Reaktory termojądrowe.
12. Reakcje termojądrowe na Słońcu i gwiazdach. Cykle produkcji pierwiastków. Promieniowanie kosmiczne: skład, widmo energetyczne protonów. Wielkie kaskady cząstek. Neutrina kosmiczne. Metody detekcji promieniowania kosmicznego.
13. Czasy życia, ładunki i masy cząstek elementarnych. Liczby kwantowe cząstek: spin, izospin, liczba barionowa i leptonowa, dziwność, hiperładunek. Oddziaływania cząstek elementarnych a prawa zachowania. Historia odkryć cząstek elementarnych.
14. Akceleratory cząstek elementarnych. Rewolucja listopadowa w historii cząstek. Model standardowy cząstek. Własności leptonów. Własności kwarków. Chromodynamika kwantowa. Oddziaływania supersilne.
15. Teoria rozszerzającego się Wszechświata. Promieniowanie reliktowe. Ciemna materia. Teoria Wielkiego Wybuchu i ewolucji materii we Wszechświecie.

Literatura:
1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker "Podstawy fizyki", tom 5, PWN 2003
2. W. Szymański "Chemia jądrowa" PWN 1996
3. E. Skrzypczak, Z. Szefliński "Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych" PWN 1995
4. Theo Mayer-Kuckuk "Fizyka jądrowa" PWN 1983
5. V. Acosta, C.L. Cowan, B.J. Graham "Podstawy fizyki współczesnej" PWN 1981
6. J. England "Metody doświadczalne fizyki jądrowej" PWN 1980
7. W. Żuk, red. "Spektrometria mas i elektromagnetyczna separacja izotopów" PWN 1980
8. J. Massalski "Fizyka dla inżynierów", tom 2 "Fizyka współczesna" Wyd. NT 1977
9. Sz. Szczeniowski "Fizyka jądra i cząstek elementarnych" PWN 1974
10. Strzałkowski "Wstęp do fizyki jądra atomowego" PWN 1969

Spis przedmiotów

>>>>>