Úvod do jaderné a radiační fyziky 1

Vztahy:

Úspěšné absolvování předmětu 16UJRF1 je podmínkou pro zápis na předmět 16UJRF2.

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní znalosti o atomovém jádře a radiační fyzice, z nichž následně vycházejí další specializované přednášky. Předmět shrnuje tematické okruhy: vývoj názorů na mikrosvět a radiační fyziku, základní charakteristiky atomu a jádra, vazbová energie, měření hmotnosti a rozměrů jader, nejdůležitější jaderné modely. Obecné charakteristiky interakce ionizujícího záření s látkou, interakce záření alfa, beta, gama a neutronového, průchod svazků záření látkou, účinky záření na látku.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Stručný přehled vývoje jaderné a radiační fyziky

2.Fyzikální veličiny v radiační fyzice a jejich měření, účinné průřezy

3.Základní charakteristiky atomových jader

4.Hmotnost a vazbová energie jader

5.Metody stanovení rozměrů atomových jader

6.Základní charakteristiky a typy jaderných modelů

7.Základní vlastnosti nejdůležitějších částic ionizujícího záření

8.Obecné charakteristiky interakce ionizujícího záření s látkou

9.Interakce těžkých nabitých částic s látkou, brzdná schopnost

10.Energetické ztráty elektronů při průchodu látkou

11.Procesy interakce záření X a gama

12.Procesy interakce neutronů s látkou

13.Efekty vyvolané v látce ionizujícím zářením - ionizace a excitace, vývin tepla

Osnova cvičení:

1.Laboratorní soustava vs. těžišťová soustava

2.Účinné průřezy

3.Základní vztahy v kvantové fyzice

4.Klasická fyzika vs. relativistická fyzika

5.Hmotnost jádra, poloměr jádra, momenty jader a další kvantové charakteristiky

6.Vazbová energie jádra

7.Weizsäckerova formule, čára beta stability

8.Obecné charakteristiky interakce nabitých částic látkou

9.Interakce těžkých nabitých částic vs. interakce lehkých nabitých částic s látkou

10.Bethe-Blochova formule pro srážkové a radiační ztráty nabitých částic

11.Interakce fotonů (záření X a gama) s látkou

12.Průchod fotonového svazku materiálem

13.Procesy interakce neutronů s látkou

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1.W. Loveland, D. J. Morrissey, G. T. Seaborg: Modern Nuclear Chemistry, 2nd Ed., John Wiley & Sons, New Jersey, 2017

2.E. B. Podgoršak: Radiation Physics for Medical Physicists. Berlin, Springer, 2016

Doporučená literatura:

3.J. J. Bevelacqua: Health Physics, Wiley – VCH, Weinheim, 2016

4.B. R. Martin: Nuclear and Particle Physics - An Introduction, Chichester, Wiley, 2009

5.J. Magill, J. Gally: Radioactivity, Radionuclides, Radiation, Berlin, Springer, 2005

6.J. S. Lilley: Nuclear Physics - Principles and Applications. Chichester, Wiley, 2001

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Aplikovaná fyzika ionizujícího záření (PS)
• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (PS)
• jaderné inženýrství - Radioaktivita v životním prostředí (PS)
• Vyřazování jaderných zařízení z provozu (povinný předmět programu)