Úvod do jaderné a radiační fyziky 2

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět 16UJRF2 je, že student v některém z předchozích semestrů úspěšně absolvoval předmět 16UJRF1

Úspěšné absolvování předmětu 16UJRF2 je podmínkou pro zápis na předmět 15JCHDC.

Garant předmětu:

Ladislav Musílek

Přednášející:

Ladislav Musílek

Cvičící:

Ondřej Kořistka

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: obecné vlastnosti radioaktivní přeměny, přeměna alfa, protonová radioaktivita, přeměna beta, emise záření gama, přírodní radioaktivita, vlastnosti a typy jaderných reakcí, štěpení jader, transurany, termojaderná reakce.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Nejdůležitější typy radioaktivní přeměny, statistický charakter přeměny

2.Kinetika radioaktivní přeměny, radioaktivní rovnováha

3.Přeměna alfa (energetická spektra, Geiger-Nuttallův zákon, mechanismus)

4.Tři druhy přeměny beta a jejich energetická bilance

5.Přeměna beta neutronu, neutrino a jeho experimentální důkaz

6.Emise záření gama, vnitřní konverze

7.Rezonanční absorpce záření gama

8.Přírodní radioaktivita, radioaktivní řady

9.Obecné charakteristiky a energetická bilance jaderných reakcí

10.Mechanismy jaderných reakcí

11.Jaderné reakce s neutrony, štěpení jader

12.Transurany, jejich produkce a vlastnosti

13.Termojaderná reakce v pozemských podmínkách

Osnova cvičení:

1.(Radio-)aktivita – veličiny a vztahy mezi nimi, energie uvolněná při radioaktivní přeměně

2.Statistický charakter radioaktivní přeměny, zákon radioaktivní přeměny

3.Radioaktivní rovnováha (dočasná vs. trvalá), geneticky vázané radionuklidy

4.Přeměna alfa a její charakteristiky (energetická bilance, Geiger-Nuttallův vztah, atd.)

5.Základní charakteristiky jednotlivých druhů přeměny beta

6.Uplatnění zákonů zachování při přeměně beta

7.Vnitřní konverze, emise gama fotonu, přerozdělení excitační energie jádra

8.Přírodní radioaktivita, přeměnové řady

9.Obecné charakteristiky jaderných reakcí (JR), zákony zachování při JR, kinematika JR

10.Energie JR, prahová energie JR

11.JR nabitých částic, fotojaderné reakce

12.JR neutronů, štěpení jader

13.Termojaderná reakce

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:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost BR:215 Musílek L. 14:00–15:50 (přednášková par. 1) Břehová 7 učebna 215
Út
St
Čt	místnost BR:115 Kořistka O. 08:00–09:50 (paralelka 101) Břehová 7 Aula reserva
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

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