WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Тверской государственный университет»

Физико-технический факультет

Кафедра общей физики

УТВЕРЖДАЮ

Декан физико-технического факультета Б.Б. Педько 2012 г.

Рабочая программа дисциплины

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

для студентов 3 курса очной формы обучения Направление 222000.62 - Инноватика, профиль «Управление инновациями (по отраслям и сферам экономики)»

Обсуждено на заседании Составитель:

кафедры общей физики к.ф.-м.н., доцент «» 2012 г., А.Д. Шуклов протокол № _ Зав. кафедрой д.х.н., профессор _Ю.Д. Орлов Тверь II. Пояснительная записка 1. Цели и задачи дисциплины Курс «Физика атомного ядра и элементарных частиц» заключительный раздел цикла дисциплин «Общая физика» и имеет целью представление теории ядра и частиц как обобщение результатов физических экспериментов и теоретических представлений о свойствах микрообъектов.

Специфика курса связана с необходимостью изложения большого фактического материала, подчас непривычного. Это раздел формирующейся науки, теория которой далека от завершения. Для усвоения курса необходимо знание основ квантовой механики.

Тематически курс состоит из трех частей: физика ядра, физика частиц и взаимодействий и в завершающих лекциях излагаются представления о строении Вселенной, эволюции звезд и космических лучах. Основной задачей курса является систематическое знакомство с перечисленными вопросами. Любой раздел общего курса физики базируется на сведениях, полученных экспериментально. Необходимо помнить, что процесс открытия новых ядер и частиц, уточнения их характеристик и ряда принципиальных констант, по существу непрерывен.

Задачи, возникающие в ядерной физике, — это типичный пример задачи нескольких тел. Ядра состоят из нуклонов (протонов и нейтронов, чтобы можно было пользоваться методами статистической физики. Это и привело к большому разнообразию различных моделей атомных ядер.

Общий курс «Физика атомного ядра и элементарных частиц» ставит своей целью познакомить студентов с основами экспериментальной и теоретической ядерной физики с тем, чтобы выпускник физико-технического факультета имел достаточно полное представление об основных результатах и современных тенденциях в развитии молодой науки. Это касается в первую очередь: свойств атомных ядер; радиоактивности, ядерных реакций и экспериментов в физике низких, средних и высоких энергий; нуклоннуклонных взаимодействий и свойств ядерных сил; модели атомных ядер;

взаимодействия ядерного излучения с веществом; фундаментальных взаимодействий в природе; классификации элементарных частиц;

современных астрофизических представлений.

Исходя из поставленной цели, вытекают следующие задачи курса физики атомного ядра и частиц: 1) Научить применять теоретический материал к анализу конкретных физических ситуаций. 2) Решать практические количественные и качественные задачи по основным разделам предмета.

2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина входит в базовую часть общепрофессионального цикла Б2.В.ОД.2.3.

Уровень начальной подготовки обучающегося для успешного освоения дисциплины: Иметь представление об основных понятиях и законах ядерной физики в рамках программы средней школы; Знать курс общей физики и математических дисциплин в рамках программы 5-и семестров университета.

3. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Цель дисциплины – формирование и развитие у обучающихся следующих компетенций:

способность к достижению и поддержанию должного уровня физической формы, необходимой для полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК-3);

способность использовать законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ОК-7);

способность использовать компьютер (пакеты прикладных программ) и соответствующие информационно-коммуникационные технологии для решения профессиональных задач (ОК-10);

способность следования этическим и правовым нормам, регулирующим отношения в обществе, соблюдать правила социального поведения, права человека и гражданина при разработке проектов (ОК-15);

способность использовать инструментальные средства (в том числе, пакеты прикладных программ) для решения прикладных инженернотехнических и технико-экономических задач, планирования и проведения работ по проекту (ПК-1);

способность применять современные методы исследования и моделирования проекта с использованием вычислительной техники и соответствующих программных комплексов (ПК-11);

способность спланировать необходимый эксперимент, получить адекватную модель и исследовать ее (ПК-13).

Успешной реализацией поставленной цели и вытекающих из нее задач способствует развитие у студентов целого комплекса общеучебных и специальных знаний, умений и навыков. А именно, студенты должны:

1. Приводить примеры опытов, обосновывающих научные представления и законы, или примеры опытов, позволяющих проверить законы и их 2. Объяснять физические явления.

3. Применять законы физики для анализа процессов на качественном 4. Применять законы физики для анализа процессов на количественном 5. Указывать границы (область, условий) применимости научных моделей, законов и теорий.

6. Решать количественные и качественные задачи, используя сведения, полученные из графиков, таблиц, схем.

5. Образовательные технологии Лекция, компьютерная презентация и симуляция, дискуссия, разбор конкретных ситуаций, информационные технологии обучения, модульное структурирование содержания дисциплины.

6. Формы контроля Контрольные работы.

Контрольные тестовые задания.

Итоговый контроль – экзамен.

III.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Свойства атомных ядер. Ядро как совокупность протонов и нейтронов. Масса и энергия ядра. Энергия связи ядра. Капельная модель, полуэмпирическая Вайцзеккера для масс ядра, спин и магнитный момент ядра. Квадрупольный электрический момент, четность, магические числа, ядерные оболочки, обобщенная модель ядра.

Радиоактивность. Радиоактивные превращения ядер. Радиоактивные семейства. Искусственная радиоактивность. Виды распада: - распад, механизм распада, туннельный эффект, роль центробежного барьера.

Зависимость периода -распада от энергии -частиц. Правила отбора. распад. Экспериментальное доказательство существования нейтрино.

Несохранение четности в - распаде. Разрешенные и запрещенные переходы. - излучение ядер. Правила отбора. Электрические и магнитные переходы. Ядерная изомерия. Внутренняя конверсия. Эффект Мессбауэра.

Применение эффекта Мессбауэра. Датировка событий.

Взаимодействие нуклонов и свойства ядерных сил. Свойства ядерных сил. Система двух нуклонов. Дейтрон. Тензорный характер ядерных сил. Зарядовая независимость ядерных сил. Изоспин. Обменный характер ядерных сил. Мезонная модель нуклон – нуклонного взаимодействия.

Модели атомных ядер. Основные экспериментальные факты.

Микроскопические и коллективные модели. Модель Ферми-газа. Капельная модель ядра. Полуэмпирическая формула энергии связи ядра. Деформация ядер. Квадрупольный электрический момент. Физическое обоснование оболочечной модели. Потенциал среднего ядерного поля. Спин-орбитальное взаимодействие. Одночастичные состояния в ядерном потенциале.

Коллективные свойства ядер. Колебательные и вращательные состояния ядер. Обобщенная модель ядра.

Ядерные реакции. Методы изучения ядерных реакций. Детекторы частиц. Принципы работы ускорителей. Законы сохранения в ядерных реакциях. Энергия и порог реакции. Сечения реакций. Каналы реакций.

Кинематика ядерных реакций. Механизмы ядерных реакций. Модель составного ядра. Резонансные ядерные реакции. Формула Брейта-Вигнера.

Прямые ядерные реакции. Оптическая модель ядра. Взаимодействие фотонов и электронов с ядрами. Нейтронная физика. Деление ядер. Деление изотопов урана нейтронами. Цепная реакция деления. Ядерные взрывы. Ядерные реакторы. Теория подкритичного ядерного реактора. Реакции синтеза легких ядер. Термоядерная энергия. Трансурановые элементы.

Взаимодействие ядерного излучения с веществом. Взаимодействие заряженных частиц со средой. Тяжелые и легкие частицы. Потери энергии на ионизацию и возбуждение атомов. Радиационные потери. Пробеги заряженных частиц. Взаимодействие нейтронов с веществом. Замедление нейтронов. Прохождение -излучения через вещество: фотоэффект, Комптон – эффект, рождение электрон-позитронных пар. Эффект Вавилова – Черенкова. Дозиметрия. Биологическое действие излучения и защита от него.

Частицы и взаимодействия. Четыре типа фундаментальных взаимодействия. Константы и радиусы взаимодействия. Принципы описания взаимодействия частиц в квантовой теории поля. Переносчики взаимодействия. Понятие о диаграммах Фейнмана. Основные характеристики частиц. Классификация частиц. Фотон, лептоны, мезоны и барионы. Калибровочные бозоны. Фундаментальные частицы. Квантовые числа частиц и законы сохранения. Античастицы. Возбужденные состояния адронов. Резонансы. Странные частицы. Античастицы. Нейтральные частицы.

Эксперименты в физике высоких энергий. Экспериментальные методы в физике высоких энергий. Ускорители. Встречные пучки. Пучки вторичных частиц. Детекторы. Реакции с частицами. Взаимодействия и распады частиц.

Электромагнитные взаимодействия. Основные свойства электромагнитного взаимодействия. Испускание и поглощение фотонов.

Электромагнитное рассеяние лептонов. Взаимодействие фотонов с адронами. Векторные мезоны. Упругое рассеяние электронов. Формула Мотта. Форм-факторы нуклонов и частиц.

10. Сильные взаимодействия. Классификация адронов. Барионы и мезоны. Супермультиплеты адронов. Странность и другие адронные квантовые числа. Адронные свойства фотона. Глубоконеупругие процессы.

Кварки. Глюоны. Кварковая модель адронов. Тяжелые кварки c, b, t. Цвет кварков и глюонов. Потенциал сильного взаимодействия. Асимптотическая свобода и невылетание кварков (конфайнмент).

11. Слабые взаимодействия. Основные характеристики слабого взаимодействия. Распады мюона и -лептона. Лептоны и лептонные квантовые числа. Промежуточные бозоны W+, W-, Z. Законы сохранения в слабых взаимодействиях. Слабые распады лептонов и кварков. Нейтрино и антинейтрино. Взаимодействие нейтрино с веществом. Масса нейтрино.

12. Дискретные симметрии. Симметрии и законы сохранения.

Пространственная инверсия. Зарядовое сопряжение. Обращение времени.

Несохранение пространственной и зарядовой четности в слабых взаимодействиях. СРТ- инвариантность. Экспериментальная проверка инвариантности различных типов фундаментальных взаимодействий. СРпреобразование. К0-мезоны. Нарушение СР-симметрии в распаде К0-мезонов.

13. Объединение взаимодействий. Экранировка заряда в квантовой электродинамике. Зависимость констант взаимодействия от переданного импульса. Объединение электромагнитных и слабых взаимодействий.

Великое объединение. Поиск нестабильности протона.

14. Современные астрофизические представления. Вещество астрофизических объектов в экстремальных условиях (сверхвысокие давления и температуры). Представление о нейтронных звездах, пульсарах, черных дырах. Космические лучи. Гипотезы о происхождении космических лучей.

IV.

1. Свойства атомных ядер. Ядро как Энергия связи ядра. Капельная Вайцзеккера для масс ядра, спин Квадрупольный электрический момент, четность, магические обобщенная модель ядра.

Радиоактивность.

Радиоактивные превращения ядер.

Искусственная радиоактивность. Виды распада: - распад, механизм распада, центробежного барьера. Зависимость периода -распада от энергии частиц. Правила отбора. - распад.

Экспериментальное доказательство существования нейтрино. Несохранение четности в - распаде. Разрешенные и запрещенные - переходы. - излучение ядер. Правила отбора. Электрические и магнитные переходы. Ядерная изомерия.

Внутренняя конверсия. Эффект Мессбауэра. Применение эффекта Мессбауэра. Датировка событий.

Взаимодействие нуклонов и свойства ядерных сил. Свойства ядерных сил. Система двух нуклонов.

Дейтрон. Тензорный характер ядерных сил. Зарядовая независимость ядерных сил. Изоспин. Обменный характер ядерных сил. Мезонная модель нуклон – нуклонного взаимодействия.

Модели атомных ядер. Основные Микроскопические и коллективные модели. Модель Ферми-газа. Капельная модель ядра. Полуэмпирическая Деформация ядер. Квадрупольный электрический момент. Физическое обоснование оболочечной модели.

Потенциал среднего ядерного поля.

Спин-орбитальное взаимодействие.

Одночастичные состояния в ядерном потенциале. Коллективные свойства ядер. Колебательные и вращательные состояния ядер. Обобщенная модель ядра.

изучения ядерных реакций. Детекторы частиц. Принципы работы ускорителей.

Законы сохранения в ядерных реакциях.

Энергия и порог реакции. Сечения реакций. Каналы реакций. Кинематика ядерных реакций. Механизмы ядерных реакций. Модель составного ядра.

Резонансные ядерные реакции. Формула Брейта-Вигнера. Прямые ядерные реакции. Оптическая модель ядра.

Взаимодействие фотонов и электронов с ядрами. Нейтронная физика. Деление ядер. Деление изотопов урана нейтронами. Цепная реакция деления.

Ядерные взрывы. Ядерные реакторы.

Теория подкритичного ядерного реактора. Реакции синтеза легких ядер.

Термоядерная энергия. Трансурановые элементы.

Взаимодействие заряженных частиц со средой. Тяжелые и легкие частицы.

Потери энергии на ионизацию и возбуждение атомов. Радиационные потери. Пробеги заряженных частиц.

Взаимодействие нейтронов с веществом.

Замедление нейтронов. Прохождение излучения через вещество: фотоэффект, Комптон – эффект, рождение электронпозитронных пар. Эффект Вавилова – Черенкова. Дозиметрия. Биологическое действие излучения и защита от него.

Частицы и взаимодействия.

взаимодействия. Константы и радиусы взаимодействия. Принципы описания взаимодействия частиц в квантовой взаимодействия. Понятие о диаграммах Фейнмана. Основные характеристики частиц. Классификация частиц. Фотон, Фундаментальные частицы. Квантовые числа частиц и законы сохранения.

Античастицы. Возбужденные состояния адронов. Резонансы. Странные частицы.

Античастицы. Нейтральные частицы.

высоких энергий. Экспериментальные методы в физике высоких энергий.

Ускорители. Встречные пучки. Пучки вторичных частиц. Детекторы. Реакции с частицами. Взаимодействия и распады частиц.

Электромагнитные взаимодействия. Основные свойства 5 2 1 электромагнитного взаимодействия.

Испускание и поглощение фотонов.

Электромагнитное рассеяние лептонов.

Взаимодействие фотонов с адронами.

Векторные мезоны. Упругое рассеяние электронов. Формула Мотта. Формфакторы нуклонов и частиц.

10. Сильные взаимодействия.

мезоны. Супермультиплеты адронов.

Странность и другие адронные квантовые числа. Адронные свойства фотона. Глубоконеупругие процессы.

Кварки. Глюоны. Кварковая модель адронов. Тяжелые кварки c, b, t. Цвет кварков и глюонов. Потенциал сильного взаимодействия. Асимптотическая свобода и невылетание кварков (конфайнмент).

11. Слабые взаимодействия.

взаимодействия. Распады мюона и лептона. Лептоны и лептонные квантовые числа. Промежуточные слабых взаимодействиях. Слабые распады лептонов и кварков. Нейтрино и антинейтрино. Взаимодействие нейтрино с веществом. Масса нейтрино.

Симметрии и законы сохранения.

Пространственная инверсия. Зарядовое сопряжение. Обращение времени.

Несохранение пространственной и взаимодействиях. СРТ- инвариантность.

инвариантности различных типов фундаментальных взаимодействий. СРпреобразование. К0-мезоны. Нарушение СР-симметрии в распаде К0-мезонов.

Экранировка заряда в квантовой электродинамике. Зависимость констант взаимодействия от переданного взаимодействий. Великое объединение.

Поиск нестабильности протона.

экстремальных условиях (сверхвысокие Представление о нейтронных звездах, пульсарах, черных дырах. Космические лучи. Гипотезы о происхождении космических лучей.

V. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов Методические указания по подготовке к практическим занятиям 1. Изучить рекомендуемую литературу.

2. Прорешать задачи, разобранные в конспекте.

3. Разобрать задачи, рекомендованные преподавателем для самостоятельного решения.

4. Обсудить проблемы, возникшие при решении задач с преподавателем.

1. Протон с кинетической энергией Т = 2 МэВ налетает на не подвижное ядро 197 Au.

Определить дифференциальное сечение рассеяния величина дифференциального сечения рассеяния, если в качестве рассеивающего ядра выбрать 27 Al?

2. Золотая пластинка толщиной l = 0,1 мм облучается пучком -частиц с плотностью потока j = 103 частиц/см2 с. Кинетическая энергия -частиц Т = 5 МэВ. Сколько -частиц на единицу телесного угла падает в секунду на детектор, расположенный под углом = 1700 к оси пучка? Площадь пятна пучка на мишени S = 1 см2.

4. Оценить плотность ядерной материи.

5. Массы нейтрона и протона в энергетических единицах равны соответственно mn = 939,6 МэВ и mp = 938,3 МэВ. Определить массу ядра 2 Н в энергетических единицах, если энергия связи дейтрона Есв ( 2 Н) = 2,2 МэВ.

Чему равны энергии отделения нейтрона и протона в ядре О?

7. Считая, что разность энергий связи зеркальных ядер определяется только различием энергий кулоновского отталкивания в этих ядрах, вычислить радиусы зееркальных ядер 11 Na и 12 Mg.

8. Известно, что внутренний электрический квадрупольный момент Q0 ядра 175 Lu равен +5,9 Фм. Какую форму имееет это ядро? Чему равен параметр деформации этого ядра?

10. На основании одночастичной модели оболочек определить значения спинов и четностей Jр основных состояний изотопов кислорода 15 О, 16 О, 17 О, 18 О.

11. Активность препарата Р равна 2 мкКи. Сколько весит такой препарат? Период полураспада Т1/2 для Р равен 14,5 суток.

равен 193 часам.

13. Определить энергию W, выделяемую 1 мг препарата 210 Ро за время, равное среднему времени жизни, если при одном акте распада выделяется энергия = 5,4 МэВ.

14. Определить орбитальный момент l, уносимый -частицей в следующих распадах:

15. Используя значения масс атомов, определить верхнюю границу спектра позитронов, испускаемых при -распаде ядра 27 Si. Масса атома 27 Si равна 25137,961 МэВ, а 27 Al – 25133,150 МэВ.

Е ( Be) = 37,6 МэВ, Е ( Li) = 39,3 МэВ.

18. Определить типы и мультипольности -переходов:

мезона на протоне - + p 30,96553 а.е.м., М( 32 S) = 31,96329 а.е.м.

определить орбитальный момент захваченного протона.

22. Исходя из модели оболочек оценить отношение сечений реакций 16 O(p,d) 15 О с образованием конечного ядра в основном состоянии и в состоянии (Jр = 3/2-).

Предполагается прямой механизм реакций.

23. Найти ширины Г возбужденных состояний ядра 57 Fe, если их средние времена жизни составляют: t(5/2 )=0,8 10 c, t(3/2 )=10 c. Возможно ли резонансное поглощение квантов, излучаемых при переходах из этих состояний, покоящимся ядром 57 Fe?

24. Определить величину суммарной кинетической энергии -мезонов Т, образующихся при распаде покоящегося К +-мезона: К+ + частиц в энергетических единицах: m K=493,646 МэВ, m =139,658 МэВ.

результате сильного взаимодействия.

27. Какие из приведенных ниже реакций под действием антинейтрино возможны, какие запрещены и почему: 1) + р n + ; 2) е + n p + ;3) е + n p + .

29. Нарисовать кварковые диаграммы взаимодействий p-p, n-n, p-n.

30. Показать, что без введения квантового числа цвет, принимающего три значения, кварковая структура ++, -, противоречит принципу Паули.

31. Проверить выполнение законов сохранения и построить кварковые диаграммы реакций, происходящих в разультате сильного взаимодействия: 1) р К 32. Нарисовать основные диаграммы Фейнмана для следующих процессов: 1) рассеяние электрона на электроне; 2) эффект Комптона 3) электрон-позитронная аннигиляция 4) фотоэффект в кулоновском поле ядра; 5) образование электронпозитронной пары в кулоновском поле ядра. Какие виртуальные частицы участвуют в этих процессах?

33. Оценить отношение сечений двух- и трехфотонной аннигиляции электронпозитронной пары.

34. Какие из перечисленных ниже четырех способов распада К +-мезона возможны?

Для разрешенных нарисовать диаграммы, для запрещенных указать причину запрета.

35. Как меняются при операции обращения времени следующие величины:

импульс, момент количества движения, энергия, векторный и скалярный потенциалы, напряженность электрического и магнитного поля?

36. +-мезон распадается в состоянии покоя. Нарисовать импульсы и спины частиц, образующихся в результате распада +-мезона. Совершить С-, Р-, СР-, Т- и СРТ-преобразования этого распада.

37. Оценить поток солнечных нейтрино на поверхности Земли, учитывая, что светимость Солнца 4 1033 эрг/с и выделение солнечной энергии происходит в основном в реакциях водородного цикла:

38. Определить критические энергии электронов для углерода, алюминия, железа, 1. Основные свойства атомных ядер: ядро как совокупность протонов и нейтронов.

2. Масса и энергия ядра.

3. Энергия связи ядра.

4. Капельная модель, полуэмпирическая Вайцзеккера для масс ядра.

5. Спин и магнитный момент ядра.

6. Квадрупольный электрический момент, четность.

7. Магические числа, ядерные оболочки, обобщенная модель ядра.

8. Ядерные силы: радиус действия ядерных сил, зарядовая независимость 9. Свойство насыщения, обменный характер ядерных сил.

10.Структура дейтрона, форма потенциальной ямы.

11.Размеры дейтрона.

12.Радиоактивность. Причины неустойчивости ядер.

13.Виды радиоактивного распада. Основные законы радиоактивного распада. 3. Альфа- распад. Туннельный эффект.

14.Энергетические спектры электронов при бета-распаде.

15.Гипотеза нейтрино. Открытие нейтрино.

16. Гамма-излучение ядер. Мультипольные гамма-переходы.

17.Внутренняя конверсия. Изомерия. Спонтанное деление ядер. Энергия активации. Протонная радиоактивность. Кластерный распад.

18. Взаимодействие излучения с веществом: взаимодействие заряженных частиц со средой.

19. Пробеги частиц. Радиационные потери энергии электронами.

20.Механизмы воздействия гамма-излучения с веществом.

Взаимодействие нейтронов со средой.

21.Ядерные реакции. Общие закономерности. Законы сохранения.

22.Эффективные сечения ядерных реакций. Концепция составного ядра Бора. Резонансные реакции. Реакции между сложными ядрами.

23.Деление ядер. Основные закономерности. Цепная ядерная реакция.

24.Реактор. Коэффициент размножения. Типы реакторов. Реакторы на медленных нейтронах. Замедлители. Реакторы – размножители на быстрых нейтронах.

25.Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц.

26.Различные виды взаимодействия между частицами. Законы сохранения. 17. Модель кварков. Современные тенденции развития физики элементарных частиц.

27.Современные астрофизические представления. Вещество астрофизических объектов в экстремальных условиях (сверхвысокие давления и температуры). Представление о нейтронных звездах, пульсарах, черных дырах.

28.Космические лучи. Гипотезы о происхождении космических лучей.

29.Статистический характер радиоактивного распада. Распределение Пуассона.

30.Активность изотопа. Способы измерения активности препарата.

Единицы измерения активности.

31.Бета-распад. Спектры электронов.

32.Гипотеза нейтрино.

33.Спектры альфа-частиц.

34.Радиометрические способы измерения возраста изделий.

35.Понятие о дозиметрии. Единицы измерения доз.

36.Ускорители заряженных частиц.

37.Детекторы излучения (газонаполненные счетчики, фотоэлектронные умножители, полупроводниковые детекторы, пузырьковые и искровые Содержание модулей и распределение рейтинговых баллов по модулям Модули Содержание модуля (тем Распределение баллов по модулям модуль ядер.

модуль физике высоких энергий.

За экзамен 40 баллов.

Итого: 100 баллов.

Вопросы для подготовки студентов к рубежному контролю по темам 1. Основные свойства атомных ядер: ядро как совокупность протонов и нейтронов.

2. Масса и энергия ядра.

Энергия связи ядра.

Капельная модель, полуэмпирическая Вайцзеккера для масс ядра.

Спин и магнитный момент ядра.

Квадрупольный электрический момент, четность.

Магические числа, ядерные оболочки, обобщенная модель ядра.

Ядерные силы: радиус действия ядерных сил, зарядовая независимость от 9. Свойство насыщения, обменный характер ядерных сил.

10. Структура дейтрона, форма потенциальной ямы.

11. Размеры дейтрона.

12. Радиоактивность. Причины неустойчивости ядер.

13. Виды радиоактивного распада. Основные законы радиоактивного распада. 3. Альфа- распад. Туннельный эффект.

14. Энергетические спектры электронов при бета-распаде.

15. Гипотеза нейтрино. Открытие нейтрино.

16. Гамма-излучение ядер. Мультипольные гамма-переходы.

17. Внутренняя конверсия. Изомерия. Спонтанное деление ядер. Энергия активации. Протонная радиоактивность. Кластерный распад.

18. Взаимодействие излучения с веществом: взаимодействие заряженных частиц со средой.

19. Пробеги частиц. Радиационные потери энергии электронами.

20. Механизмы воздействия гамма-излучения с веществом. Взаимодействие нейтронов со средой.

1. Ядерные реакции. Общие закономерности. Законы сохранения.

2. Эффективные сечения ядерных реакций. Концепция составного ядра Бора.

Резонансные реакции. Реакции между сложными ядрами.

3. Деление ядер. Основные закономерности. Цепная ядерная реакция.

4. Реактор. Коэффициент размножения. Типы реакторов. Реакторы на медленных нейтронах. Замедлители. Реакторы – размножители на быстрых нейтронах.

5. Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц.

6. Различные виды взаимодействия между частицами. Законы сохранения.

7. Модель кварков. Современные тенденции развития физики элементарных частиц.

8. Современные астрофизические представления. Вещество астрофизических объектов в экстремальных условиях (сверхвысокие давления и температуры). Представление о нейтронных звездах, пульсарах, черных дырах.

9. Космические лучи. Гипотезы о происхождении космических лучей.

10. Статистический характер радиоактивного распада. Распределение Пуассона.

11. Активность изотопа. Способы измерения активности препарата. Единицы измерения активности.

12. Бета-распад. Спектры электронов.

13. Гипотеза нейтрино.

14. Спектры альфа-частиц.

15. Радиометрические способы измерения возраста изделий.

16. Понятие о дозиметрии. Единицы измерения доз.

17. Ускорители заряженных частиц.

18. Детекторы излучения (газонаполненные счетчики, фотоэлектронные умножители, полупроводниковые детекторы, пузырьковые и искровые камеры и др.) 1. Основные характеристики протона и нейтрона. Заряд и массовое число ядра. Размеры ядер.

2. Спин и магнитный момент ядра.

3. Энергия связи ядер. Анализ зависимости удельной энергии связи от массового числа.

4. Основные характеристики ядерных сил. Мезонная теория ядерных сил.

5. Радиоактивность. Основные виды радиоактивного распада.

6. Основные законы радиоактивного распада.

7. Альфа-распад. Элементарная теория альфа-распада.

8. Бета-распад. Виды бета-распада. Спектр бета частиц. Гипотеза нейтрино.

9. Эксперимент по наблюдению нейтрино.

10.Гамма-излучение ядер. Внутренняя конверсия.

11.Эффект Мессбауэра.

12.Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество.

13.Прохождение легких заряженных частиц через вещество.

Ионизационные и радиационные потери энергии.

14.Прохождение гамма-квантов через вещество.

15.Взаимодействие нейтронов с веществом. Замедление и радиационный захват нейтрона в процессе диффузии.

16.Ядерные реакции. Основные определения и характеристики.

17.Законы сохранения в ядерных реакциях. Экзотермические и эндотермические реакции.

18.Различные механизмы в ядерных реакциях.

19.Составное ядро. Концепция Н.Бора. Сечение образования составного ядра. Вероятность распада составного ядра.

20.Ядерные реакции на нейтронах. Резонансные явления.

21.Особенности ядерных реакций с многозарядными ионами (z 2).

22.Деление атомных ядер. Процессы, происходящие при делении ядер 23.Трансурановые элементы. Способы получения и свойства ядер.

24.Жидкокапельная модель ядра. Формула Вайцзеккера для вычисления энергии связи и массы ядер.

25.Магические числа и модель ядерных оболочек.

26.Цепная ядерная реакция деления (взрыв и управляемый процесс).

27.Ядерный реактор (коэффициент размножения, гомогенные и гетерогенные реакторы, критические параметры).

28.Определение понятия «элементарная частица» (эч). Способы получения и наблюдения эч.

29.Силы в природе. Типы взаимодействия элементарных частиц.

30.Классификация элементарных частиц по спину (фермионы и бозоны), по времени жизни (стабильные квазистабильные и резонансы).

31.Группы частиц и античастиц (переносчики взаимодействия, лептоны, адроны: мезоны и барионы).

32.Законы сохранения при рождении и распаде элементарных частиц.

Новые квантовые числа: барионный заряд B, лептонные заряды Lе, L и L, странность S, шарм С, красота b и др.

33.Кварковая модель адронов. Кварки верхние (u, c, t) с зарядом (+2/3е) и нижние ( d,s,b) с эл.зарядом (-1/3е). Квантовое число «цвет».

34.Статистический характер радиактивного распада. Распределение Пуассона.

35.Сцинтилляционные детекторы излучений 36.Ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.

37.Полупроводниковые поверхностно барьерные детекторы заряженных 38.Активность источника, содержащего 1 миллиграмм америция 24195Аm, составляет 3 милликюри (mku). Определите период полупраспада изотопа 241Am.

VI. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:

1. Капитонов И. М. Введение в физику ядра и частиц. Москва: Физмалит, 2010. http://www.biblioclub.ru/index.php?page=book&id= 2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 5: Атомная и ядерная физика.

Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2006.

3. Бондарев Б.В., Калашников Н.П., Спирин Г.Г. Курс общей физики 2:

Элетромагнетизм Оптика Квантовая физика. М.: Юрайт, б) дополнительная литература:

1. Ракобольская И.В. Ядерная физика. МГУ, 2. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика, Москва. Наука, 1979.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Квантовая оптика. Атомная физика.

Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц.

М.: Астрель : АСТ, 4. Иродов И. Е. Сборник задач по атомной и ядерной физике : М.:

Энергоатомиздат, 5. Корявов В.П. Методы решения задач в общем курсе физики. Атомная и ядерная физика. М.: Студент, 2012.

6. Иродов И.Е. Задачи по квантовой физике. М.: Бином. Лаб. знаний, 7. Иродов И.Е. Задачи по квантовой физике. М.: Высшая школа, 1991.

8. Сборник задач по общему курсу физики: Атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц / под ред. Д. В. Сивухина. Москва : ФИЗМАТЛИТ :

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы Ядерная физика в Интернете http://nuclphys.sinp.msu.ru/ электронная библиотека издательства Лань: http://e.lanbook.com/ Университетская библиотека ONLINE: http://www.biblioclub.ru/ Сайт издательского дома ЮРАЙТ: http://www.biblio-online.ru/ VII. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) 1. DLP проектор для демонстрации презентаций и учебных фильмов, 2. доступ к сети Интернет.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.





Похожие работы:

«1 Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова (СЛИ) Кафедра Электрификация и механизация сельского хозяйства Компьютерная графика и автоматизация проектирования Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 270102 Промышленное и...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет Новосибирский государственный университет (НГУ) ПРОСПЕКТ И ПРОГРАММА для поступающих в аспирантуру на механико-математический факультет Новосибирск 2012 Условия приема в аспирантуру НГУ Поступающие в аспирантуру подают на имя ректора следующие документы: - заявление о приеме в аспирантуру по...»

«Федеральное агентство по образованию Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _ БИОЛОГИЯ Учебная программа дисциплины по направлению подготовки 020800.62 Экология и природопользование специальности 020801.65 Экология Владивосток Издательство ВГУЭС 2009 1 ББК 28 Учебная программа по дисциплине Биология составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО. Предназначена для студентов направления подготовки 020800.62 Экология и природопользование, специальности 020801.65...»

«МИНИСТЕРСТВО СПОРТА, ТУРИЗМА И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК) Иркутский филиал ФГБОУ ВПО РГУФКСМиТ БИОМЕХАНИКА Программа дисциплины федерального компонента цикла ЕН для студентов, обучающихся по специальности 032101.65 ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА И СПОРТ и направлению 032100.62 ФИЗИЧЕСКАЯ...»

«Программа вступительного испытания (устный экзамен) по дисциплине Документационный менеджмент для поступающих на направление подготовки магистратуры 46.04.02 – Документоведение и архивоведение Человек как биологическое и социальное существо. Потребности. Теория пирамиды потребностей А.Г. Маслоу, теория приобретенных потребностей Д. Макклеланда. Способы удовлетворения потребностей: самообеспечение, натуральный и денежный обмен. Производство. Основные факторы производства (экономические ресурсы)....»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине С3.Б.6 Общая и частная хирургия (индекс и наименование дисциплины) Специальность 111801.65 Ветеринария Квалификация (степень) выпускника Ветеринарный врач Факультет Ветеринарной медицины Кафедра-разработчик Кафедра анатомии, ветеринарного акушерства и хирургии Ведущий...»

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Е. Э. Васильева ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ Учебно-методический комплекс МИНСК 2002 ПРОГРАММА КУРСА ЭКОНОМИКА ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСА Учебный курс рассчитан на студентов экономических специальностей и предполагает изучение основных концептуальных подходов, объясняющих механизмы взаимодействия экономической системы и окружающей среды, а также проблем и инструментов экологоэкономического регулирования. Задачами...»

«Лист согласования рабочей программы дисциплины Рабочая программа разработана на основании: 1 ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров (магистров) 110800 Агроинженерия код и наименование направления подготовки утвержденного 09.11.2009г. регистрационный номер 552 дата 2 Примерной общеобразовательной программы название дисциплины утвержденной Министерством образования и науки РФ, учебно-методическим объединением вузов по образованию в области энергетики и электротехники Примерная основная...»

«Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет Механико-математический факультет УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе А.Ф.Крутов _ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Алгебраическая теория чисел (ОД.А.06; цикл ОД.А.00 Специальные дисциплины научной специальности основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли 01.00.00 - Физико-математические...»

«Аннотации к рабочим программам дисциплин в составе ООП по направлению 080100.68 Экономика Название Аннотация дисциплины дисциплины Общенаучный цикл Вариативная специализированная часть Управление Методология управления персоналом организации. Понятие деятельности, ее основные виды: персоналом преобразовательная, коммуникативная, ценностно-ориентированная, художественно-творческая. Критерии классификации видов преобразовательной деятельности. Система взаимосвязи основных видов деятельности:...»

«Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) высшего профессионального образования по направлению подготовки специальности 060105 Медико– профилактическое дело, с учётом рекомендаций примерной основной образовательной программы высшего профессионального образования по направлению подготовки специальности 060105 Медико–профилактическое дело и примерной (типовой) учебной программы дисциплины (2011 г.). 1. Цель и задачи...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МИЧУРИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГНУ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА им. И.В. МИЧУРИНА РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ АНО РНТЦ ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ МАШИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕНСИВНОГО САДОВОДСТВА ДИРЕКЦИЯ ПО РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ г. МИЧУРИНСКАНАУКОГРАДА РФ...»

«Утверждена Приказом Министерства образования Российской Федерации № 697 от 17.02.2004 ПРОГРАММА-МИНИМУМ кандидатского экзамена по специальности 05.11.03 - Приборы навигации Содержание программы В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: теоретическая механика, теория автоматического управления, прикладная теория гироскопов, инерциальные навигационные системы, спутниковые радионавигационные системы, интегрированные инерциально-спутниковые системы, автоматическое управление...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ магистров НИУ ИТМО Санкт-Петербург OM11 Аннотированный сборник научно-исследовательских выпускных квалификационных работ магистров НИУ ИТМО / Главный редактор д.т.н., проф. В.О. Никифоров. – СПб: НИУ ИТМО, OM11. – 11M с. Сборник представляет итоги конкурса...»

«Министерство образования и науки РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный университет Механико-математический факультет УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе А.Ф.Крутов _ 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Основы алгебраической геометрии (ОД.А.04; цикл ОД.А.00 Специальные дисциплины научной специальности основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли 01.00.00 - Физико-математические...»

«МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ИрГУПС (ИрИИТ) УТВЕРЖДАЮ: Декан ЭМФ Пыхалов А.А. 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ (ПРЕДДИПЛОМНОЙ) ПРАКТИКИ C5. П Производственная(преддипломная) практика,5 курс. Специальность 190300.65 Подвижной состав железных дорог Специализация ПСЖ.2...»

«МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное агентство морского и речного транспорта Утверждаю: Руководитель Федерального агентства морского и речного транспорта А.А. Давыденко 2012 г. ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Подготовка старшего механика (Правило III/3 МК ПДНВ с поправками) Москва 2012 2 Учебный план программы Подготовка старшего механика Цель: подготовка судовых механиков в соответствии с требованиями Правила III/ МК ПДНВ78 с поправками, Раздела А-III/3 и таблицы А-III/3Кодекса ПДНВ к...»

«1 Рабочая программа составлена на основании: Государственного образовательного стандарта профессионального 1 высшего образования для направления подготовки дипломированного специалиста 660300 – Агроинженерия, утвержденного 05.04.2000 года номер государственной регистрации 312 с/дс. Примерной программы дисциплины Тракторы и автомобили, утвержденной 05.09.2001 г. Рабочего учебного плана по специальности 110301.65 Механизация 3 сельского хозяйства, утвержденного 22 апреля 2013 г. Протокол № 4...»

«ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО НАУКАМ О ЗЕМЛЕ Часть 1. История и философии науки (общие вопросы) 1. Предмет и основные концепции современной философии науки Три аспекта бытия науки: наука как генерация нового знания, как социальный институт, как особая сфера культуры. Логико-эпистемологический подход к исследованию науки. Позитивистская традиция в философии науки. Расширение поля философской проблематики в постпозитивистской философии науки. Концепции К. Поппера, И. Лакатоса, Т.Куна,...»

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ и ГАЗА имени И.М. Губкина Утверждена проректором по научной работе проф. А.В. Мурадовым 31 марта 2014 года ПРОГРАММА вступительного испытания по направлению 21.06.01 - Геология, разведка и добыча полезных ископаемых для поступающих в аспирантуру РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина в 2014/2015 уч. году Москва 2014 Программа вступительного испытания по направлению 21.06.01 - Геология, разведка и добыча полезных ископаемых разработана на основании...»














 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.