Pokročilé partie z jaderné a radiační fyziky

Garant předmětu:

Ladislav Musílek

Přednášející:

Ladislav Musílek

Cvičící:

Tomáš Urban

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Předmět rozšiřuje a doplňuje znalosti získané v rámci bakalářského programu Jaderné inženýrství na FJFI ČVUT v předmětech 16UJRF1 a 16UJRF2, případně v analogických předmětech na jiných vysokých školách. Zabývá se tedy s náročností odpovídající magisterské úrovni problematikou atomových jader, jejich charakteristik a modelů, interakce ionizujícího záření s látkou, radioaktivity a jaderných reakcí, a podává též základní informaci o problematice fyziky částic vysokých energií. Specifická pozornost je věnována též veličinám charakterizujícím pole a interakci ionizujícího záření v souladu s aktuálními mezinárodními doporučeními.

Požadavky:

Požadováno je absolvování Kurzů matematiky a fyziky na úrovni základních kursů na FJFI a absolvování předmětu 16URF2.

Osnova přednášek:

1. Atomové jádro a jeho momenty

2. Další kvantové charakteristiky atomového jádra (statistika, parita, izospin)

3. Modely atomových jader – obecné charakteristiky, typy modelů a jejich použití, podstata jaderných sil

4. Účinné průřezy

5. Charakteristiky a mechanismy interakce ionizujícího záření s látkou

6. Průchod svazků částic materiálem

7. Mechanismy ztrát energie ionizujícího záření v látce

8. Kinetika radioaktivních přeměn a jejich mechanismy

9. Přírodní radioaktivita, kosmické záření

10. Průběh a mechanismy jaderných reakcí

11. Standardní model mikrosvěta a experimenty k jeho ověření, úvahy přesahující standardní model

12. Souhrn veličin charakterizujících pole a interakci ionizujícího záření, úloha ICRU

13. Nové poznatky a trendy v jaderné a radiační fyzice

Osnova cvičení:

1. – 3. Kvantové charakteristiky atomového jádra a jejich matematicko-fyzikální popis

4. – 5. Účinné průřezy – typy a jejich vzájemné vztahy

6. – 7. Interakce ionizujícího záření s látkou, průchod svazků záření materiálem

8. – 10. Radioaktivní přeměna – uplatnění zákonů zachování, energetická bilance, kvantově-mechanický popis

11. – 12. Jaderné reakce – uplatnění zákonů zachování, kinematika jaderných reakcí

13. Veličiny charakterizujících pole a interakci ionizujícího záření a jejich vzájemné vztahy

Cíle studia:

Znalosti:

Znalosti z oblasti jaderné a radiační fyziky jako nadstavba pro studijní program radiologická fyzika a jako základ pro specializovanější předměty týkající se využití ionizujícího záření v lékařských aplikacích. Rozšíření znalostí získaných v předmětu 16URF1 a 16URF2.

Schopnosti:

Aplikace zakladních znalostí na složitější systémy použitelné v různých aplikacích.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] W. Loveland - D.J.Morisey - G.T. Seaborg: Modern Nuclear Chemistry. Hoboken, Wiley 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] K.N. Muchin: Eksperimental'naja jaděrnaja fizika I. St. Petersburg, Laň 2009

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

[6] J. Magill - J. Gally: Radioactivity, Radionuclides, Radiation. Berlin, Springer 2005

[7] J.S. Lilley: Nuclear Physics - Principles and Applications. Chichester, Wiley 2001

[8] B. Povh - K. Rith - C. Scholz - F. Zetsche: Particles and Nuclei - An Introduction to the Physical Concepts. Ber-lin, Springer 1999

[9] L. Musílek: Úvod do fyziky ionizujícího záření, Praha, SNTL 1979

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
Út	místnost BR:210 Musílek L. 14:00–15:50 (přednášková par. 1) Břehová 7 PC učebna KDAIZ
St
Čt	místnost BR:210 Urban T. 12:00–13:50 (paralelka 101) Břehová 7 PC učebna KDAIZ
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Aplikovaná fyzika ionizujícího záření (PS)