Základy jaderné fyziky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

V přednášce budou vysvětleny základní vlastnosti jader, jejich stavba a modely, zákonitosti spojené s přeměnou jader a

jadernými reakcemi, vlastnosti jaderné hmoty. Studenti se naučí pohybovat v mikrosvětě, seznámí se s používanými jednotkami, základními kvantovými vlastnostmi a jak se v mikrosvětě experimentuje. Budou jim objasněny vlastnosti elementárních částic a interakcí, standardní model hmoty a interakci i hledání možností jeho rozšíření.

Požadavky:

Absolvování základního kurzu fyziky. Znalosti z klasické mechaniky, speciální teorie relativity, elektřiny a magnetismu i termodynamiky.

Osnova přednášek:

1. Úvod - základní pojmy a historický přehled

2. Kinematika srážkových procesů

3. Pojem účinného průřezu

4. Základní vlastnosti jádra a jaderných sil

5. Modely atomových jader

6. Radioaktivní přeměna jader

7. Přehled experimentální techniky v subatomové fyzice

8. Jaderné reakce

9. Jaderná hmota, její zkoumání a vlastnosti

10. Částice a jejich interakce

11. Cesta ke sjednocení interakcí

12. Aplikace subatomové fyziky, jaderná astrofyzika

Osnova cvičení:

Procvičování znalostí na konkrétních problémech vztahujících se k

přednášeným okruhům:

1. Úvod - základní pojmy a historický přehled

2. Kinematika srážkových procesů

3. Pojem účinného průřezu

4. Základní vlastnosti jádra a jaderných sil

5. Modely atomových jader

6. Radioaktivní přeměna jader

7. Přehled experimentální techniky v subatomové fyzice

8. Jaderné reakce

9. Jaderná hmota, její zkoumání a vlastnosti

10. Částice a jejich interakce

11. Cesta ke sjednocení interakcí

12. Aplikace subatomové fyziky, jaderná astrofyzika

Cíle studia:

Znalosti:

Základy jaderné a subjaderné fyziky, zákonitosti mikrosvěta, pochopení experimentálních metod v subatomové fyzice.

Schopnosti:

Základní pochopení a výpočty z jaderné a subjaderné fyziky.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] I. Úlehla, M. Suk, Z. Trka: Atomy, jádra a částice, Academia, Praha 1990

[2] V. Wagner, V. Vícha, Z. Janout: Hranice Mendělejevovy tabulky aneb jak zkoumat a produkovat stále těžší prvky, Studijní text FO pro řešitelé FO a ostatní zájemce o fyziku, 2018, http://fyzikalniolympiada.cz/texty/supertezke.pdf

[3] Z. Janout, J. Kubašta, S. Pospíšil: Úlohy jaderné a subjaderné fyziky, skripta FJFI, Vydavatelství ČVUT, Praha 1998

[4] D. Nosek: Jádra, částice a experiment, MatfyzPress, 2013

Doporučená literatura:

[5] J. Hála: Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie, Konvoj, 1998

[6] A. Beiser: Úvod do moderní fyziky, Academia, 1977

Studijní pomůcky:

Učebna s dataprojektorem

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• BS Matematické inženýrství - Matematické modelování (volitelný předmět)
• BS Matematické inženýrství - Matematická fyzika (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Matematické inženýrství - Aplikované matematicko-stochastické metody (volitelný předmět)
• BS Informatická fyzika (volitelný předmět)
• BS Aplikace softwarového inženýrství (volitelný předmět)
• BS Aplikovaná informatika (volitelný předmět)
• BS jaderné inženýrství B (povinný předmět oboru, volitelný předmět)
• BS Jaderné inženýrství C (volitelný předmět)
• BS Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření (volitelný předmět)
• BS Experimentální jaderná a částicová fyzika (volitelný předmět)
• BS Inženýrství pevných látek (volitelný předmět)
• BS Diagnostika materiálů (volitelný předmět)
• BS Fyzika a technika termojaderné fúze (volitelný předmět)
• BS Fyzikální elektronika (volitelný předmět)
• BS Jaderná chemie (volitelný předmět)