PřF:F6800 Introduction to nuclear physic - Course Information

F6800 Introduction to nuclear physics and radiation

Extent and Intensity

4/1/0. 5 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

doc. Mgr. Věra Mazánková, Ph.D. (lecturer)

Guaranteed by

doc. Mgr. Věra Mazánková, Ph.D.
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

Prerequisites

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

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

Student bude po absolvování předmětu schopen:
- popsat systematiku mikročástic
- vysvětlit interakce mezi ionizujícím zářením a hmotou
- diskutovat prostředky ochrany před ionizujícím zářením

Syllabus

• 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

• Attix F. H.: Introduction to radiological physics and radiation dosimetry, John Wiley & Son, New York Chichester Brisbaane Toronto Singapure 1986.
• Hála J.: Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie. Konvoj 1988.
• Mayer T.: Fyzika atomovéhjo jádra, Praha 1979.

Teaching methods

přednáška a cvičení, na cvičeních se studenti aktivně zapojí do procvičování odpřednášené látky.

Assessment methods

zkouška

Language of instruction

Czech

Further Comments

Study Materials
The course is taught annually.
The course is taught: every week.

• Enrolment Statistics (Autumn 2023, recent)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/autumn2023/F6800