Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elementy fizyki jądrowej
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Gabriel Wlazłowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Energetyka
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
NS664
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Poznanie mikroskopowej struktury materii oraz podstawowych praw i zasad jakim podlega mikroświat. Rozumienie procesów fizycznych wykorzystywanych w procesie produkcji energii w rektorach jądrowych oraz w gwiazdach.
Treści kształcenia:
Wykłady 1. Struktura mikroskopowa materii. Pojęcie cząstki elementarnej. Teorie fizyczne opisujące mikroświat. Typowe rozmiary obiektów jądrowych. Skale energetyczne fizyki jądrowej. Pojęcie oddziaływania fundamentalnego. 2. Pojęcie jądra atomowego. Tablica nuklidów. Pojęcie nukleonu oraz spinu izotopowego. Rozmiary oraz kształty jąder atomowych. Wibracje i rotacje jąder atomowych. 3. Energia wiązania. Energia separacji neutronu i protonu. Defekt masy. Obfitość pierwiastków w przyrodzie. 4. Pojęcie całkowitego i różniczkowego przekroju czynnego. Metody pomiaru i obliczania przekrojów czynnych. 5. Pojęcie oddziaływania jądrowego. Podstawowe właściwości oddziaływania jądrowego. Właściwości deuteronu. Mezonowa teoria sił jądrowych. Pojęcie materii jądrowej. 6. Podstawowe modele jądrowe. Model kroplowy. Model cząstek niezależnych. Model powłokowy. Nadprzewodnikowy model jądra. Modele kolektywne. 7. Akceleratory cząstek oraz procesy fizyczne wykorzystywane do akceleracji cząstek. Oddziaływanie cząstek z ośrodkiem. Detektory cząstek. 8. Pojęcie promieniotwórczości. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Spontaniczne przemiany jądrowe. Szeregi promieniotwórcze. 9. Elementy teorii rozpadu alfa, beta i gamma. Zjawisko tunelowania. Oddziaływania słabe i elektrosłabe. 10. Pojęcie reakcji jądrowej. Podstawowe reakcje jądrowe. Modele reakcji jądrowych. Model reakcji wprost oraz reakcji przez jądro złożone. 11. Pojęcie rozszczepienia jądra atomowego. Rozszczepienie spontaniczne i indukowane. Bilans energetyczny reakcji rozszczepienia. Reakcja łańcuchowa. 12. Kontrolowanie reakcji łańcuchowej. Fizyka neutronów. Oddziaływanie neutronów z ośrodkiem materialnym. Termalizacja neutronów. 13. Pojęcie syntezy termojądrowej. Procesy zachodzące we wnętrzach gwiazd. Fuzja. 14. Synteza w warunkach ziemskich. Zasada działania tokamaku. 15. Współczesne wyzwania fizyki jądrowej i cząstek elementarnych. Eksperymenty prowadzone w CERN oraz ich znaczenie dla współczesnej nauki. Dla każdego wykładu przygotowane są typowe zadania praktyczne/obliczeniowe, które rozwiązywane są w trakcie ćwiczeń.
Metody oceny:
Ocena końcowa z przedmiotu jest wystawiania na podstawie wyniku z egzaminu końcowego. Egzamin składa się z części teoretycznej i zadaniowej.
Egzamin:
Literatura:
1. E. Skrzypczak, Z. Szeflinski, "Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych", PWN 2. A. Strzałkowski. "Wstęp do fizyki jądra atomowego", PWN 3. K. Muchin, "Doświadczalna fizyka jądrowa", WNT 4. B. Nerlo-Pomorska, K. Pomorski, "Zarys teorii jądra atomowego", PWN
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt EW1
zaawansowana wiedza dotyczaca fizyki jądrowej
Weryfikacja: test zaliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04
Efekt EW2
wiedza dotyczaca struktury materii i przemian jądrowych
Weryfikacja: test zaliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W06, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W02, T2A_W03, T2A_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt EU1
umiejetnosci opisu procesów zachodzacych w przemianach jądrowych
Weryfikacja: test zaliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe: E2_U10, E2_U12
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U10
Efekt EU2
umiejetności rozwiazywania zadań dotyczących fizyki jądrowej
Weryfikacja: test zaliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe: E2_U09, E2_U10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt EK1
umie przekazać wiedzę dotycząca podstaw fizyki
Weryfikacja: test zaliczeniowy
Powiązane efekty kierunkowe: E2_K02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K02