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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA Curso académico 2010-11
Identificación y características de la asignatura
Denominación Física Nuclear y de Partículas Código
Créditos (T+P) 8T + 4P
Titulación Licenciado en Física
Centro Facultad de Ciencias
Curso Quinto
Temporalidad Anual
Carácter Troncal
Descriptores
(BOE)
Propiedades globales de los núcleos. Modelos y reacciones nucleares. Estudios fenomenológicos de núcleos y reacciones nucleares. Partículas elementales. Interacción de partículas
elementales. Introducción a la Electrodinámica Cuántica.
Profesor/es
Nombre Despacho Correo-e Página web
Miguel Jurado Vargas
Alejandro Martín Sánchez
B 008
B 010
Área de
conocimiento Física Atómica, Molecular y Nuclear
Departamento Física
Profesor
coordinador (si
hay más de uno)
Miguel Jurado Vargas
Objetivos y/o competencias
- Se quiere dar una visión del mundo nuclear y de las partículas
fundamentales lo más autoconsistente posible. Se pretende que el alumno asimile los conceptos básicos de la Física Nuclear y de
Partículas. - Alcanzar una visión general de la naturaleza del núcleo atómico y un
manejo de las unidades atómicas y nucleares.
- Comprender las propiedades estáticas y dinámicas del núcleo atómico. - Conocimiento de la interacción nucleón-nucleón.
- Comprensión de los modelos nucleares: modelos de capas y modelos colectivos.
- Conocer los distintos tipos de desintegración radiactiva y comprender
los conceptos de equilibrio radiactivo. - Entender los modelos que explican la desintegración alfa, beta y
gamma. - Saber describir los principales métodos y técnicas de detección nuclear. - Manejar los conocimiento de los diferentes tipos de reacciones
nucleares, con especial atención a las de fisión y fusión nuclear. - Ser capaz de resolver problemas básicos relacionados con la estructura
nuclear, desintegración radiactiva y física de partículas. - Tener un conocimiento fundamental del modelo Standard de las
partículas fundamentales, entendiendo los principios de conservación y
las simetrías asociadas. - Conocer el modelo de quarks.
- Entender algunos aspectos esenciales de la física nuclear mediante los ejercicios prácticos en el laboratorio.
Temas y contenidos (especificar prácticas, teoría y seminarios, y actividades en general, en su caso)
TEMARIO *
ACTIVIDADES TEÓRICAS
Primer cuatrimestre
1. Propiedades globales de los núcleos.
1.1. Conceptos básicos de Física Nuclear.
1.2. Propiedades nucleares.
1.3. La fuerza entre nucleones.
2. Modelos nucleares.
3. Estudio fenomenológico de núcleos.
3.1. Desintegración radiactiva.
3.2. Interacciones de la radiación con la materia.
3.3. Detectores de radiación nuclear.
3.4. Desintegración alfa.
3.5. Desintegración beta.
3.6. Desintegración gamma.
Segundo cuatrimestre
4. Reacciones nucleares.
5. Fuerzas e interacciones entre partículas elementales. El modelo estándar.
Introducción a la Electrodinámica Cuántica.
5.1. Constituyentes de la materia.
5.2. Simetrías y leyes de conservación.
5.3. Modelo de quarks.
6. Extensiones y aplicaciones.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO
(segundo cuatrimestre)
Durante el segundo cuatrimestre se realizarán las siguientes prácticas (u otras
análogas, dependiendo del material existente en el laboratorio) hasta completar dos
créditos prácticos, en horario y calendario que se han de determinar en función del
número de alumnos (la organización de los grupos de prácticas se realizará antes del
comienzo del segundo cuatrimestre, cuando se sepan los alumnos matriculados en la
asignatura, incluyendo los que amplíen matrícula):
1. Detección y medida de la radiactividad.
2. Contador Geiger-Müller. Curva característica y tiempo muerto.
3. Interacción de la radiación con la materia.
4. Determinación de la relación carga-masa del electrón.
5. Determinación de la constante de Planck.
6. Estudio experimental de rayos catódicos.
7. Determinación experimental de la dosis absorbida en función de la distancia,
el tiempo y el blindaje.
METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
- Clases magistrales.
- Resolución de problemas.
- Lectura, análisis crítico y síntesis de artículos científicos y de divulgación.
- Elaboración de trabajos prácticos en el laboratorio - Estudio de la asignatura por parte del alumnado, de modo individual o por
grupos - Toda o parte de la asignatura pudiera ser impartida en inglés
RECOMENDACIONES PARA EL ESTUDIO
- Repaso de sistemas de unidades en Física
- Repaso de conceptos atómicos
- Asistencia a clase y repaso diario para afianzar los conocimientos adquiridos
- Realización personal de todas las deducciones matemáticas
- Intento personal de resolución previa de los problemas de las relaciones
suministradas por los profesores antes de su resolución en clase, así como de
otros problemas contenidos en la bibliografía aconsejada.
- Consultar la bibliografía recomendada.
- Participar activamente en clase.
- Leer los artículos científicos y de divulgación propuestos por el profesorado y
analizarlos críticamente.
- Realizar las actividades propuestas
- Estudiar con profundidad los temas tratados en la asignatura
* Es recomendable establecer una temporalidad, al menos aproximada
Criterios de evaluación
Parte teórica.
El alumno deberá demostrar en el examen o prueba de evaluación, haber
alcanzado suficiente conocimiento y comprensión de los distintos contenidos
desarrollados en la asignatura. La calificación final de la parte teórica en convocatoria
ordinaria se realizará mediante el ejercicio escrito final correspondiente al contenido
global de la asignatura, excepto para los alumnos que hayan superado la asignatura
mediante exámenes parciales.
Se realizarán dos exámenes parciales a lo largo del curso. La asignatura será
superada por aquellos alumnos que obtengan al menos un cinco de nota media entre los
dos exámenes parciales. Solamente se calculará esta nota media en el caso de que el
alumno haya conseguido al menos un cuatro en ambos exámenes parciales. La
calificación final de la parte teórica de los alumnos que hayan superado los exámenes
parciales será siempre igual o superior a la media de calificaciones obtenida en los
exámenes finales.
En las convocatorias extraordinarias, el contenido del examen escrito versará
sobre la totalidad de la asignatura.
Prácticas de Laboratorio.
Las prácticas se realizarán individualmente (siempre que ello sea posible), y
será obligatorio presentar una memoria final incluyendo los resultados y las conclusiones
obtenidas en los estudios realizados.
Calificación global.
La calificación final global de la asignatura se realizará una vez superadas las
dos partes, teoría y prácticas, sumando ambas, significando la nota de la parte de prácticas
un quinto de la calificación global.
La nota de prácticas puede compensar la nota de teoría, pero para ello, ésta
última ha de ser como mínimo un cuatro.
Bibliografía
Libros básicos:
- A. Ferrer Soria. Física Nuclear y de partículas. Universitat de València.
- K.S. Krane. Introductory Nuclear Physics. Wiley.
Libros de problemas:
- Y.K. Lim. Problems and Solutions on Atomic, Nuclear and Particle Physics.
World Scientific.
- M. Shaw y A. Williart. Física Nuclear: problemas resueltos. Alianza
Universidad.
-W.S.C. Williams. Solutions Manual for Nuclear and Particle Physics. Oxford.
Libros recomendados:
- J.L. Basdevant, J. Rich and M. Spiro. Fundamentals in Nuclear Physics. From
Nuclear Structure to Cosmology. Springer.
- D. Blanc. Physique Nucléaire. Masson.
- R.J. Blin-Stoyle. Nuclear and Particle Physics. Chapman and Hall.
- W.E. Burchan. Física Nuclear. Reverté.
- R.F. Casten, ed. Algebraic Approaches to Nuclear Structure. Interacting Boson
and Fermion Models. Harwood.
- B.L. Cohen. Concepts of Nuclear Physics. Tata McGraw-Hill.
- M. Crozon. La Materia Prima. Gedisa.
- A. Das and T. Ferbel. Introduction to Nuclear and Particle Physics. Wiley.
- G. Eder. Introduction to Nuclear Physics. Wiley.
- H.A. Enge. Introduction to Nuclear Physics. Addison-Wesley.
- W. Greiner and J.A. Maruhn. Nuclear Models. Springer.
- W. Greiner, B. Müller and J. Rafelski. Quantum Electrodinamics of Strong
Fields. Springer-Verlag.
- D. Griffiths. Introduction to Elementary Particles. Wiley.
- M.Y. Han. Quark and Gluons. World Scientific.
- K. Heyde. Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics. IOP.
- K. Heyde. From Nucleons to the Atomic Nucleus. Springer.
- K.L.G. Heyde. The Nuclear Shell Model. Springer Verlag.
- P.E. Hodgson, E. Gadioli and E. Gadioli Erba. Introductory Nuclear Physics.
Oxford.
- B.R. Holstein. Weak Interactions in Nuclei. Princeton.
- N.A. Jelley. Fundamentals of Nuclear Physics. Cambridge.
- L.D. Landau and Ya. Smorodinsky. Lectures on Nuclear Theory. Dover.
- J. Magill and J. Galy. Radioactivity. Radionuclides. Radiation. Springer.
- N.F. Mott and H.S.W. Massey. The Theory of Atomic Collisions. Oxford (2
vols.)
- J.M. Pearson. Nuclear Physics. Energy and Matter. Adam Hilger.
- D.H. Perkins. Introduction to High Energy Physics. Addison-Wesley.
- B. Povh, K. Rith, C. Scholz and F. Zetsche. Particles and Nuclei. Springer.
- D.J. Rowe. Nuclear Collective Motion. Models and Theory. Methuen.
- P. Sigmund. Particle Penetration and Radiation Effects. General Aspects and
Stopping of Swift Point Charges. Springer.
- I. Talmi. Simple Models of Complex Nuclei. Harwood.
- J.C. Taylor. Gauge Theories of Weak Interactions. Cambridge.
- H. Überall. Scattering from Complex Nuclei. Academic Press (2 vols.)
- W.S.C. Williams. Nuclear and Particle Physics. Oxford.
- S.S.M. Wong. Introductory Nuclear Physics. Prentice Hall.
- F.J Yndurain. Quantum Chromodinamics. An Introduction to the Theory of
Quarks and Gluons. Springer-Verlag.
Textos Clásicos:
- J.M. Blatt and V.F. Weisskopf. Theoretical Nuclear Physics. Dover.
- A. Bohr and B.R. Mottelson. Nuclear Structure. Benjamin (2 vols).
- J.M. Eisenberg and W. Greiner. Nuclear Theory. North-Holland (3 vols).
- R.D. Evans. The Atomic Nucleus. Krieger.
- I.S. Hughes. Elementary particles. Cambridge.
- J.W. Negele and E. Vogt, eds. Advances in Nuclear Physics (14 vols).
- M.A. Preston and R.K. Bhaduri. Structure of the Nucleus. Addison-Wesley.
- E. Segré. Nuclei and Particles. Benjamín.
- K. Siegbahn, ed. , , and -ray spectroscopy. North-Holland (2 vols).
- L. Valentin. Physique Subatomique. Noyaux et particules. Hermann (2 vols).
Tutorías
Horario Lugar
Lunes
Martes
10:00-12:00 (AMS – 1C) 12:00-14:00 (MJV)
B 010 B 008
Miércoles
12:00-14:00 (MJV)
10:00-12:00 (AMS – 1C) 9:00 – 11:00 (AMS – 2C)
B 008
B 010 B 010
Jueves
12:00-14:00 (MJV) 10:00-12:00 (AMS – 1C)
9:00 – 11:00 (AMS – 2C)
B 008 B 010
B 010
Viernes
9:00 – 11:00 (AMS – 2C)
B 010