Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Wstęp do fizyki jądra i cząstek

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WM-FI-S1-E6-WFJC
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Wstęp do fizyki jądra i cząstek
Jednostka: Wydział Matematyczno-Przyrodniczy. Szkoła Nauk Ścisłych
Grupy:
Strona przedmiotu: https://teams.microsoft.com/l/team/19%3aW2Fx4-EwJahCf93TsiOoB8AIiMvlJaJxpJHxLV7dTkA1%40thread.tacv2/conversations?groupId=0564d75b-4941-4e1f-9667-cb553698dffa&tenantId=12578430-c51b-4816-8163-c7281035b9b3
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 7.00 LUB 6.00 LUB 4.00 (w zależności od programu) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Poziom przedmiotu:

podstawowy

Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się:

FIZ1_W02; FIZ1_W03; FIZ1_W05; FIZ1_W08; FIZ1_U01; FIZ1_U03; FIZ1_U04; FIZ1_U05; FIZ1_U15; FIZ1_K01; FIZ1_K02

Wymagania wstępne:

Ukończony kurs analizy matematycznej oraz podstawowe wiadomości z fizyki kwantowej

Skrócony opis:

Przedmiot omawia podstawowe zagadnienia fizyki cząstek elementarnych oraz jądra atomowego.

Pełny opis:

Program przedmiotu (30 h wykładu i 30 h ćwiczeń rachunkowych):

1. Oddziaływania występujące w przyrodzie: główne własności, rzędy wielkości.

2. Własności jąder atomowych, rozmiary, energie wiązania, defekt masy.

3. Siły jądrowe, własności, model deuteronu. Potencjał Yukawy, zasięg oddziaływań, masa pionu.

4. Rozpady jąder atomowych. Czas życia jąder atomowych i cząstek elementarnych. Zasady zachowania w procesach jądrowych. Izospin. Parzystość. Liczba barionowa. Liczby leptonowe. Dziwność i hiperładunek.

5. Oddziaływanie cząstek naładowanych z ośrodkiem materialnym. Oddziaływanie kwantów gamma z ośrodkiem materialnym. Detekcja cząstek neutralnych. Akceleratory.

6. Model (jądra) potencjału średniego, przykłady zastosowania. Model kroplowy jądra, formuła Bethe-Weizsäckera, wnioski.

7. Model (jądra) gazu Fermiego. Model powłokowy jądra. Liczby magiczne. Deformacje jąder i model Nilssona.

8. Prawo zaniku promieniotwórczego, okres połowicznego zaniku.

9. Rozpady jąder atomowych. Ścieżka stabilności nuklidów. Szeregi promieniotwórcze, warunki równowagi promieniotwórczej. Jednostki w radioaktywności. Zastosowania radioaktywności.

10. Opis rozpadu w mechanice kwantowej, rachunek zaburzeń z czasem.

11. Kwantowy opis rozpadu alfa. Fizyka rozpadu beta: rozpad beta typu Fermiego, typu Gamowa-Tellera.

12. Reakcje jądrowe. Rozpraszanie elastyczne i nieelastyczne. Przekrój czynny.

Klasyfikacja reakcji jądrowych. Rezonanse w reakcjach jądrowych.

13. Rozszczepienia jąder w reaktorach. Reakcja łańcuchowa. Masa krytyczna.

Podstawowe typy rektorów jądrowych. Broń jądrowa.

14. Reakcja fuzji jądrowej. Tokamaki.

15. Problemy fizyki najwyższych energii. Model kwarkowy. Klasyfikacja cząstek - multiplety o określonym spinie i parzystości. Gluony i pojęcie koloru.

Opis przygotowali: Paweł Pęczkowski i Tomasz Radożycki

Literatura:

[1] Janusz Araminowicz, "Zbiór zadań z fizyki jądrowej", PWN, Warszawa, 1980.

[2] K. Heyde, "Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics", Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, England and USA, 1999, (https://www.fulviofrisone.com/attachments/article/453/Heyde%20K.%20Ideas%20and%20Concepts%20en%20Nuclear%20Physics.pdf).

[3] Igor E. Irodov, "Zadania z fizyki atomowej i jądrowej", PWN, Warszawa, 1974.

[4] Theo Mayer-Kuckuk, "Fizyka jądrowa", Warszawa, PWN, 1987, (Theo Mayer-Kuckuk, Kernphysik,Eine Einführung, Teubner, Berlin, 2002).

[5] K. N. Muchin, "Doświadczalna fizyka jądrowa", T.1, WNT, Warszawa, 1978.

[6] Ewa Skrzypczak, Zygmunt Szefliński, "Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych", PWN, Warszawa, 1997.

[7] Adam Strzałkowski, "Wstęp do fizyki jądra atomowego", Warszawa, PWN, 1978.

[8] Szczepan Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna" Cz.V.2, PWN, Warszawa, 1967.

[9] E. Szpolski, "Fizyka atomowa", T.2, Cz.II, PWN, Warszawa, 1954.

[10] Zdzisław Wilhelmi, "Fizyka reakcji jądrowych", PWN, Warszawa, 1976.

[11] Samuel S.M. Wong, "Introductory Nuclear Physics", Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Universityof Toronto, Toronto, CA, 1998, (https://faculty.washington.edu/bulgac/560_2014/[Samuel_S._M._Wong]_Introductory_Nuclear_Physics.pdf)

Efekty kształcenia i opis ECTS:

a) Wiedza. Posiada wiedzę z zakresu zjawisk i praw fizyki jądrowej, promieniotwórczości, promieniowania jonizującego i jego oddziaływania z materią, z zakresu działania detektorów promieniowania jonizującego. Zna podstawowe modele jądrowe i typy reakcji jądrowych oraz umie je omówić.

b) Umiejętności. Student w sposób jasny potrafi zinterpretować i opisać zjawiska jądrowe. W oparciu o posiadaną wiedzę umie zastosować aparat matematyczny do rozwiązywania zadań rachunkowych z fizyki jądrowej.

c) Kompetencje społeczne. Student jest świadomy, jakie są możliwości i zalety zastosowania metod i technik eksperymentalnych fizyki jądrowej, ale także zdaje sobie sprawę z wad i ograniczeń przydatności tych metod. Rozumie wkład i znaczenie fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.

Metody i kryteria oceniania:

- Ciągła ocena pracy na ćwiczeniach

- Kolokwium pisemne w połowie semestru

- Końcowy egzamin pisemny i ustny

Praktyki zawodowe:

Nie ma praktyk zawodowych.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-01 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Radożycki
Prowadzący grup: Tomasz Radożycki
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzaminacyjny
E-Learning:

E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy

Grupa przedmiotów ogólnouczenianych:

nie dotyczy

Skrócony opis:

Przedmiot obejmuje podstawowe wiadomości z cząstek elementarnych oraz struktury jądra atomowego wraz z teorią rozpadów i reakcji jądrowych.

Wymagania wstępne:

Ukończony kurs analizy matematycznej oraz podstawowe wiadomości z fizyki kwantowej.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres: 2021-02-01 - 2021-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Pęczkowski
Prowadzący grup: Paweł Pęczkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzaminacyjny
E-Learning:

E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-01 - 2022-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Pęczkowski
Prowadzący grup: Paweł Pęczkowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzaminacyjny
E-Learning:

E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie.
ul. Dewajtis 5,
01-815 Warszawa
tel: +48 22 561 88 00 https://uksw.edu.pl
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-5 (2022-09-30)