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

mjv@unex.es

ams@unex.es

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