У твърдил: …………………..
Декан:
/проф. дфзн Ал. Драйшу/
Дата .............................
СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”
Специалност: (код и наименование)
ВСИЧКИ СПЕЦИАЛНОСТИ
УЧЕБНА ПРОГРАМА Дисциплина: ЯДРЕНА СТРУКТУРА Преподавател: доц. дфзн Георги Райновски
Асистент: преподавател от катедра „Атомна физика”
Учебна заетост
|
Форма
|
Хорариум
|
Аудиторна заетост
|
Лекции
|
45
|
Семинарни упражнения
|
0
|
Практически упражнения (хоспетиране)
|
15
|
Обща аудиторна заетост
|
60
|
Извънаудиторна заетост
|
Реферат
|
|
Доклад/Презентация
|
|
Научно есе
|
|
Курсов учебен проект
|
|
Учебна екскурзия
|
|
Самостоятелна работа в библиотека или с ресурси
|
90
|
|
|
|
|
|
|
|
Обща извънаудиторна заетост
|
90
|
ОБЩА ЗАЕТОСТ
|
150
|
Кредити аудиторна заетост
|
2,0
|
Кредити извънаудиторна заетост
|
3,0
|
ОБЩО ЕКСТ
|
5,0
|
№
|
Формиране на оценката по дисциплината1
|
% от оценката
| -
|
Workshops {информационно търсене и колективно обсъждане на доклади и реферати)
|
| -
|
Участие в тематични дискусии в часовете
|
| -
|
Демонстрационни занятия
|
| -
| Посещения на обекти |
| -
| Портфолио |
| -
| |
| -
| Решаване на казуси |
| -
| Текуша самостоятелна работа /контролно |
| -
| Текущо представяне по време на предвидените практически упражнения |
30%
| -
| |
| -
| |
| -
| Изпит |
70%
|
Анотация на учебната дисциплина:
|
Курсът е предназначен за студентите 4 курс от бакалавърските програми по Физика, АМГ и ЯТЕ, но може да се посещава от всички студенти, положили изпитите по Физика на атомното ядро и елементарните частици, съответните лабораторни практикуми и квантова механика. Курса представя систематично основните експериментални методи и получените с тях резултати, свързани със структурата на атомните ядра. Основната цел на курса е да направи връзка между теоретичните модели за описание на атомните ядра и методите на експерименталната ядрена физика. Курсът е фокусира върху изследвания, провеждани с помощта на ускорители и може да бъде слушан паралелно с по-общите курсове по Теория атомното ядро, Теоретична ядрена физика, Увод в ядрените технологии, Физика на ядреното делене и Експериментална ядрена физика
|
Предварителни изисквания: |
Основно изискване към студентите желаещи да запишат предлаганата учебна дисциплина е да са преминали обучението по основните курсове по „Квантова механика” и „Атомна и ядрена физика” или техните аналози, изучавани в трети курс на всички бакалавърски програми във Физически факултет. Курсът изисква елементарна компютърна грамотност и базово познаване на UNIX базирани операционни системи.
|
Очаквани резултати:
|
След успешно положен изпит по настоящата учебна дисциплина, студентите ще имат изградено по-пълно разбиране за величините, използвани в ядрената физика. Ще са добре запознати със съвременното разбиране за ядреното взаимодействие, ядрената структура, основните ядрени модели описващи ядрените симетрии и квантова теория на многочастични квантови системи. Ще придобият и практични умения за обработка на данни от експерименти в областта на съвременната ядрена физика.
|
Учебно съдържание
№
|
Тема:
|
Хорариум
|
1
|
Основни свойства на атомните ядра. Разпространение и граници на съществуване на атомните ядра: стабилни, радиоактивни и екзотични ядра. Ядрени сили – основни свойства. Деутрон. Потенциал на едно-пионен обмен.
|
3
|
2
|
Ядрени маси. Методи за измерване на ядрените маси. Ядрени радиуси. Експерименти по разсейване и ядрен форм-фактор. Методи за измерване на радиуси на екзотични ядра. Радиуси на литиевите изотопи и неутронно хало. Боромееви структури.
|
3
|
3
|
Реакции за заселване на възбудени ядрени състояния. Кинематика на ядрените реакции. Реакции на Кулоново възбуждане. Реакции с формиране на съставно ядро. Оценка на сеченията.
|
3
|
4
|
Метод на γ спектроскопията. Детектори за γ-лъчение. Комптъново подтиснати γ-спектрометри. Метод на съвпаденията. Многодетекторни системи за γ-спектроскопия. Разделителна сила.
|
3
|
5
|
Методи за подобряване на разделителната сила. Фактори влияещи на разделителната способност. Фотоефективност. Сегментирани детектори и процедура на обратно сумиране. Измерване на поляризацията на γ-лъчите.
|
3
|
6
|
Методи за селектиране на канали на реакции. Измерване на дължината и пълната енергия на γ-каскади. Регистриране на леки заредени частици. Регистриране на неутрони. Общ вид на съвременния γ-спектроскопичен експеримент.
|
3
|
7
|
Основни експериментални наблюдаеми в γ-спектроскопичен експеримент. Калибровки по енергия и ефективност. Ъглови разпределения и DCO.
|
3
|
8
|
Електромагнитни моменти и преходи в атомните ядра. Единици на Вайскопф. Отношения на смесване и разклонение. Вътрешна конверсия.
|
3
|
9
|
Основни концепции в моделиране на атомните ядра. Слоест модел, приближение на средно поле и остатъчно взаимодействие.
|
3
|
10
|
Възбуждания в сферични ядра. Формиране на ъглов момент чрез пренареждане индивидуалните спинове на нуклоните – мултиплети. Сферичен слоест модел – модификации и проверки.
|
3
|
11
|
Колективни модели за описание на атомните ядра – алгебричен подход. Симетрии в атомните ядра. Триъгълник на Кастен. Фазови преходи. Експериментални проверки.
|
3
|
12
|
Ротации и вибрации на деформирани ядра. Лундска конвенция. Основни експериментални доказателства за наличието на деформация. Съвместно съществуване на различни ядрени форми. Ротационни ивици. К – изомери.
|
3
|
13
|
Приложения на модела на принудено въртене. Експериментално определяне на ротационната честота и пренаредения ъглов момент. Параметризация на Харис. Сигнатура и сигнатурно разцепване. Backbanding.
|
3
|
14
|
Е Еволюция на формата на ядрото с нарастване на ъгловия момент. Прекъсване на ротационното движение. Супердеформация.
|
3
|
15
|
Симетрии произтичащи от ъгловия момент и формата. Магнитна и кирална ротации.
|
3
|
Практикум
№
|
Тема:
|
Хорариум
|
1.
|
Построяване на схеми на разпад по метода на съвпаденията – матрица, куб и хиперкуб.
|
5
|
2
|
Определяне на точните енергии и интензивности в схемите на разпад. Калибровка по енергия и ефективност.
|
5
|
3
|
Определяне на спин-четностите на ядрени състояния. DCO и ъглови корелации.
|
5
|
Конспект за изпит
Конспектът за изпита следва програмата на лекциите представена в „Учебно съдържание“.
Формата на контрол на знанията на студентите е изпит пред преподавателя и асистента водил практикума на съответната група. При формиране на оценката на изпита се вземат предвид както показаните знания по основните (изтеглени с изпитен билет) и допълнителни въпроси, така и показаните през семестъра задълбоченост и умения на лабораторния практикум. Студентите трябва да демонстрират разбиране на темите, както и способност за самостоятелно и логично мислене, а не механична памет. Поради това те имат право по време на изпита да ползват лекционните си записки, както и своите протоколи от лабораторния практикум.
Библиография
Основна:
-
Bohr and B.R. Mottelson, “Nuclear Structure”, Volume 2 Benjamin 1975.
-
Kris L.G. Heyde, “The Nuclear Shell Model”, Springer-Verlag, Berlin 1990.
-
Kris L.G. Heyde, “Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics”, IoP, 2004.
-
S.G. Nilsson, I. Ragnarsson, “Shapes and Shells in Nuclear Structure”, Cambridge University Press, 1995.
-
G.F. Knoll, “Radiation detection and Mesurements”, Willey 1989.
-
H. Morinaga and T. Yamazaki, “In-beam gamma-ray spectroscopy”, North Holand, 1996.
-
R. F.Casten, “Nuclear Structure from a Simple Perspective”, Oxford University Press, USA 1990.
-
Б. Славов, “Увод в теоретичната ядрена физика”, Университетско издателство “Св. Климент Охридски”, София 1992.
Допълнителна:
-
R.M. Steffen and K. Alder, in The Electromagnetic Interaction in Nuclear Spectrocopy, ed. W.D. Hamilton (North-Holland, Amsterdam 1975), p. 505-512.
-
K.S. Krane, R.M. Steffen, and R.M. Wheelre, Nucl. Data Tables 11, 351 (1973).
-
D.C. Radford, Nucl. Instr. Methods Phys. Res. A361, 297 (1995).
-
N. Pietralla, P. von Brentano, A.F. Lisetskiy, Prog. Part. Nucl. Phys. 60, 225 (2008).
-
K. Heyde and J.L. Wood, Rev. Mod. Phys. 83, 1467 (2011).
-
S. Frauendorf, Rev. Mod. Phys. 73, 463 (2001).
-
M. J. A. de Voit, J. Dudek, Z. Szymanski, Rev. Mod. Phys. 55, 950 (1983).
Дата: 10.10.2013 год. Съставил:
/доц. дфзн Георги Райновски/
Сподели с приятели: |
