F6800 Introduction to nuclear physics and radiation

Faculty of Science
Autumn 2020
Extent and Intensity
4/1/0. 5 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
prof. RNDr. František Cvachovec, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
prof. RNDr. František Cvachovec, CSc.
Department of Condensed Matter Physics - Physics Section - Faculty of Science
Contact Person: Mgr. Dušan Hemzal, Ph.D.
Supplier department: Department of Condensed Matter Physics - Physics Section - Faculty of Science
Timetable
Wed 8:00–11:50 Kontaktujte učitele
  • Timetable of Seminar Groups:
F6800/01: Wed 12:00–12:50 Kontaktujte učitele
Prerequisites (in Czech)
Předpokládají se základní znalosti matematiky a fyziky v rozsahu bakalářského studia.
Course Enrolment Limitations
The course is offered to students of any study field.
Course objectives (in Czech)
Studentům se dostanou poznatky o současném pohledu na systematiku mikročástic, o modelových představách o stavbě atomového jádra a o veličinách, které je charakterizují. Dále následuje výklad radioaktivity, jaderných reakcí a jejich aplikací, zejména štěpné řetězové reakce a jaderné syntézy v řízené a neřízené podobě. Další část předmětu tvoří interakce elektromagnetického záření, nabitých částic a neutronů v látkovém prostředí, spolu s veličinami, které tyto interakce charakterizují. Součástí budou i poznatky o stínění jednotlivých typů částic a metodách jeho stanovení. Probrány budou také zdroje ionizujícího záření (urychlovače, jaderné reaktory, radionuklidové zdroje, zdroje rentgenového záření).
Learning outcomes (in Czech)
Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat systematiku mikročástic
- vysvětlit interakce mezi ionizujícím zářením a hmotou
- diskutovat prostředky ochrany před ionizujícím zářením
Syllabus (in Czech)
  • 1. Klasifikace mikročástic, standardní model, struktura mikročástic.
  • 2. Atomové jádro a jeho základní charakteristiky, spin, parita, magnetické a elektrické momenty.
  • 3. Jaderná potenciálová jáma, model vázané mikročástice.
  • 4. Hladinový model jádra, kapkový model jádra.
  • 5. Vazební energie jádra, možnost jejího částečného uvolnění.
  • 6. Základní typy radioaktivity, časový zákon radioaktivních přeměn, aktivita, rozpadové řady.
  • 7. Vznik umělých radionuklidů. Generátory radionuklidů.
  • 8. Jaderné reakce a jejich mechanismus, typy, energetický výtěžek.
  • 9. Řízená a neřízená štěpná řetězová reakce.
  • 10. Aplikace řízená a neřízená štěpná řetězová reakce v energetice a vojenství.
  • 11. Řízená a neřízená jaderná fúze a její aplikace v energetice a vojenství.
  • 12. Přímo a nepřímo ionizující záření. Zdroje přírodní a umělé.
  • 13. Veličiny a jednotky popisující pole záření.
  • 14. Veličiny a jednotky vybraných veličin charakterizujících interakci ionizujícího záření s látkou.
  • 15. Veličiny a jednotky vybraných veličin charakterizující ochranu proti záření.
  • 16. Mechanismus ztráty energie částic.
  • 17. Interakce fotonů s látkou. Comptonův rozptyl, fotoelektrický jev, tvorba párů, koherentní rozptyl, fotonukleární interakce.
  • 18. Interakce lehkých a těžkých nabitých částic.
  • 19. Produkce rentgenového záření a jeho kvalita.
  • 20. Interakce neutronů v látce.
  • 21. Stínění ionizujícího záření.
  • 22. Urychlovače nabitých částic.
Literature
  • Hála J.: Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie. Konvoj 1988.
  • Attix F. H.: Introduction to radiological physics and radiation dosimetry, John Wiley & Son, New York Chichester Brisbaane Toronto Singapure 1986.
  • Mayer T.: Fyzika atomovéhjo jádra, Praha 1979.
Teaching methods (in Czech)
přednáška a cvičení, na cvičeních se studenti aktivně zapojí do procvičování odpřednášené látky.
Assessment methods (in Czech)
zkouška
Language of instruction
Czech
Further Comments
Study Materials
The course is taught annually.
The course is also listed under the following terms Autumn 2018, Autumn 2019.
  • Enrolment Statistics (recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2020/F6800