Introduction to Nuclear and Elementary Particle Physics 390-ERS-2PFJ
Wykład (WYK) Rok akademicki 2024/25

1. E.Żukowski, Miniskrypt do wykładu

2. E.Skrzypczak, Z.Szefliński „Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych”, PWN, Warszawa 2002.

3. A.Strzałkowski, „Wstęp do fizyki jądra atomowego”, PWN, 1978.

4. D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, „Podstawy fizyki”, Tom 5, PWN, Warszawa 2003

5. A.Bettini, „Introduction to Elementary Particle Physics”, Cambridge University Press 2008

Student:

1. uzyskuje rozszerzoną wiedzę w zakresie fizyki jądra atomowego i podstawowych metod eksperymentalnych stosowanych w tej dziedzinie fizyki

2. nabywa zdolności do poszerzania wiedzy w zakresie fizyki mikroświata w oparciu o opanowany język i zakres pojęć,

3. rozumie i potrafi wytłumaczyć przebieg wybranych zjawisk mikroświata wykorzystując poznane narzędzia ich opisu,

4. umie analizować proste problemy z zakresu fizyki mikroświata oraz znajdować ich rozwiązania w oparciu o uzyskaną wiedzę, wykonywać stosowne analizy ilościowe oraz formułować wnioski jakościowe,

5. umie ze zrozumieniem i krytycznie korzystać z zasobów literatury oraz zasobów Internetu w odniesieniu do problemów fizyki mikroświata,

6. umie wykonywać proste doświadczenia z zakresu fizyki jądra atomowego oraz analizować ich wyniki,

7. pogłębia umiejętność pracy w zespole laboratoryjnym, przyjmując w nim rolę wykonawcy lub koordynatora eksperymentu,

8. pogłębia umiejętność organizowania pracy zespołu laboratoryjnego i przyjmowania odpowiedzialności za efekty jego pracy,

9. umie objaśnić zasadę działania wybranych zestawów pomiarowych z zakresu fizyki jądrowej.

Po zakończeniu kształcenia z przedmiotu Podstawy fizyki jądrowej i cząstek elementarnych odbywa się egzamin ustny na podstawie ustalonej listy pytań znanych studentom.

Tematy podejmowane na Wykładzie:

1. Przypomnienie podstawowych pojęć z dziedziny fizyki jądrowej (nazewnictwo).

2. Przekrój czynny (liniowy i masowy współczynnik absorpcji). Oddziaływanie z materią cząstek naładowanych. Oddziaływanie promieniowania gamma z materią. Biologiczne oddziaływanie promieniowania jonizującego.

3. Spin, moment magnetyczny i moment kwadrupolowy jąder.

4. Zjawiska elektromagnetyczne występujące w procesach jądrowych.

5. Własności jąder atomowych i metody ich badania (ładunek jąder atomowych, rozmiary i kształt jąder atomowych, masa i energia wiązania jąder atomowych, deficyt masy, zależność energii wiązania od liczby masowej, liczby magiczne). Statystyka jąder atomowych: Fermiego-Diraca, Bosego-Einsteina.

6. Modele struktury jądra atomowego (model gazu Fermiego, model kroplowy, model powłokowy, modele kolektywne, model optyczny).

7. Przemiany promieniotwórcze i prawa nimi rządzące (spontaniczne przemiany promieniotwórcze alfa, beta, gamma i ich charakterystyki, rodziny promieniotwórcze, ścieżka stabilności. Przypomnienie prawa rozpadu promieniotwórczego i podstawowych charakterystyk rozpadu, zastosowanie rozpadu promieniotwórczego.

8. Reakcje jądrowe (podział reakcji, zasady zachowania, reakcje wprost i poprzez jądro złożone, reakcje rezonansowe). Reakcje rozszczepienia, reakcje łańcuchowe, masa krytyczna.

9. Eksperymentne metody fizyki wysokich energii. odkryte cząstki elementarne, model standardowy

Wykład oparty na slaidach w PowerPoint.