Podstawy fizyki jądrowej

obowiązkowe

w sali

Zajęcia mają na celu nauczenie studentów podstaw fizyki jądra atomowego. Na wykładzie omawiane są zagadnienia począwszy od podstawowych wielkości fizycznych którymi opisujemy jądra atomowe poprzez procesy jakie mogą w nich zachodzić , modele budowy jądra atomowego, reakcje jądrowe i skończywszy na wykorzystaniu fizyki jądrowej w rożnych aspektach życia człowieka. Na zajęciach laboratoryjnym po wstępnym rozwiązaniu wybranych problemów studenci wykonują doświadczenia z których muszą przygotować sprawozdania.

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy (MODUŁ 1, Wybrane problemy fizyki)

Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne

Rok studiów/semestr: 1 rok/1 semestr

Wymagania wstępne: Przed rozpoczęciem zajęć student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu matematyki i fizyki. Student powinien potrafić przekształcać wzory matematyczne.

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: Wykład - 30 godz, konwersatorium - 0 godz., laboratorium - 45 godz.

Metody dydaktyczne: wykład, rozwiązywanie zadań, wykonyanie doświadczeń, dyskusja, konsultacje, praca własna studenta w domu

Punkty ECTS: 9

Bilans nakładu pracy studenta: udział w wykładach (30 godz.), udział w konwersatorium (0 godz.), udział w laboratorium (45 godz.), udział w konsultacjach (15 godz.), praca własna w domu i przygotowanie sie do zaliczeń/egzaminu (30 godz.).

Wskaźniki ilościowe: nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającym bezpośredniego udziału nauczyciela - 4.8 ECTS; nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym - 1.8 ECTS.

Zakres tematów:

Zagadnienia omawiane na wykładzie:

1) Wielkości fizyczne charakteryzujące jądra atomowe

2) Stany wzbudzone

3) Promieniowanie gamma

4) Rozpady jąder nietrwałych

5) Modele budowy jądra atomowego

6) Reakcje jądrowe

7) Zastosowania fizyki jądrowej

Zagadnienia podejmowane podczas laboratorium :

1) Elementy mechaniki relatywistycznej i mechaniki kwantowej

2) Spin, parzystość, przejścia gamma, reguły wyboru, natężenia.

3) Statystyka procesów w pomiarach zjawisk jądrowych. Rozkład Poissona i Gaussa

4) Reakcje jądrowe, ciepło reakcji

5) spadek natężenia w funkcji odległości od źródła

6) Spektroskopia promieniowania gamma, kalibracja, energetyczna zdolność rozdzielcza

7) Pomiary koincydencyjne kwantów gamma.

Literatura zalecana

1) T. Mayer-Kuckuk, „Fizyka jądrowa”, PWN 1983

2) E. Skrzypczak, Z. Szelfiński, „Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych”, PWN 1995

3) A. Strzałkowski, „Wstęp do fizyki jądra atomowego”, PWN 1979

4) J. Araminowicz, „Zbiór zadań z fizyki jądrowej”, PWN 1980

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

Literatura uzupełniająca

1) V. Acosta, C.L. Covan, B.J. Graham, „Podstawy fizyki współczesnej”, PWN 1981

2) A.K. Wróblewski i inni (pod redakcją) „Encyklopedia fizyki współczesnej”, PWN 1983

3) H. Haken, H.Ch. Wolf, „Atomy i kwanty”, PWN 2002

4) http://pl.wikibooks.org/wiki/Wstęp_do_fizyki_jądra_atomowego

5) H. Stöcker, „Nowoczesne kompendium fizyki”, PWN, Warszawa 2010

Student:

1) ma poszerzoną wiedzę z zakresu fizyki jądrowej zna i rozumie podstawowe koncepcje teoretyczne, modele matematyczne wybranych zjawisk oraz zna zastosowania praktyczne, o ile specjalność to przewiduje (K_W17)

2) rozumie związek badań podstawowych w zakresie fizyki z zastosowaniami w praktyce, w tym, o ile specjalność to przewiduje, z zastosowaniami w praktyce medycznej (K_W16)

3) umie zinterpretować wyniki eksperymentów w oparciu o wiedzę teoretyczną w zakresie przewidzianym programem specjalności (K_U05)

4) umie ze zrozumieniem stosować metody fizyki teoretycznej do ilościowej i jakościowej analizy wybranych układów i zjawisk fizycznych w zakresie przewidzianym programem specjalności (K_U09)

Zaliczenie laboratorium na podstawie wymaganej liczby punktów za sprawozdania i kolokwium.

Egzamin ustny z materiału przedstawionego na wykładzie na podstawie ustalonej listy pytań.