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PROGRAMA DE FISICA NUCLEAR I
5º curso de CC. Físicas |
Despacho: C-XI-602
Grupo I: DNI Par
Profesor: Luis Robledo
Despacho: C-XI-510
Grupo II: DNI Impar
Tema I: Características generales de los núcleos
I-1 Introducción:
Constituyentes del núcleo atómico. Partículas
elementales y su
clasificación. Interacciones fundamentales:
electromagnética, débil y
fuerte. Supuestos básicos de la Física Nuclear.
Masas nucleares y energías de ligadura. Características
generales.
Energías de separación.
Tamaño del núcleo y los parámetros que lo definen.
Forma de la
densidad nuclear.
Estabilidad nuclear. Modos de desintegración. Energía de
apareamiento.
Valle de estabilidad (diagrama de Segré).
Espines nucleares: sistemática. Momentos magnéticos.
I-2 Masas:
Fórmula semiempírica de masas (fórmula de
Bethe-Weizsacker).
Parábola de masas y estabilidad nuclear. El valle de
estabilidad.
Métodos experimentales de medida de masas: espectrómetro
de masas,
energías de reacción, etc. Sistemática: los
números
mágicos y el modelo de oscilador armónico. El modelo del
gas de
Fermi.
I-3 Tamaños:
Métodos experimentales de determinación de la densidad
nuclear:
Dispersión de electrones y factores de forma, desplazamiento
isotópico, átomos muónicos, energías
culombianas, etc.
Tema II: Fuerzas nucleares
Forma general de la interacción nucleón-nucleón. Concepto de isospín. El deuterón, energía de ligadura, momentos magnéticos y cuadrupolares. Efecto de la fuerza tensor. Experimentos de dipersión, sección eficaz diferencial. Dispersión protón-neutrón a bajas energías (dependencia de spin). Dispersión protón-protón y neutrón-neutrón a bajas energías, simetría e independencia de carga. Dispersión a energías intermedias, corazón repulsivo y saturación. Polarización y el spin-órbita nuclear. Dispersión a altas energías y fuerzas de intercambio. Teoría de intercambio mesónica de Yukawa. Potenciales realistas.
Tema III: Modelos de la estructura nuclear
III-1 Modelo de capas:
Números mágicos y el modelo de capas. Fuerza de
apareamiento y modelo
de capas extremo. Espines, momentos magnéticos y cuadrupolares
de los
estados fundamentales de los nucleos par-impar. Lineas de Schmidt.
Justificación microscópica, la aproximación de
Hartree-Fock.
Densidades nucleares dentro del modelo de capas. Estados excitados de
nucleos par-impar.
III-2 Modelos colectivos:
Modelo de la gota líquida y excitaciones colectivas elementales:
vibraciones y rotaciones. Vibraciones: excitaciones
elementales multipolares y su composición. Rotaciones:
Concepto de deformación nuclear, concepto de momento de inercia,
momentos cuadrupolares en el sistema de laboratorio e intrinseco.
Modelo de capas deformado.
Tema IV: Modos de desintegración nuclear
IV-1 Radiactividad y dosimetría:
Radiactividad, vida media y actividad. Unidades. Estudio de
desintegraciones complejas: varios canales de desintegración y
alimentación. Familias de desintegración. Modos de
desintegración.
Dosimetría y efectos biológicos de la radiación.
Métodos de detección.
IV-2 Desintegración electromagnética:
Multipolos eléctricos y magnéticos. Cálculo de la
constante de desintegración. Probabilidades de transición
y reglas de selección. Estimaciones Weisskopf para
partículas
independientes. Conversión interna y coeficiente de
conversión.
IV-3 Desintegración beta:
Fuerza débil y desintegración beta. Cinemática.
Constante de
desintegración: término de Fermi y de Gamow-Teller.
Densidad de
estados y definicion de 
. Reglas de selección y el
momento del
electrón: transiciones permitidas y ``prohibidas".
IV-4 Desintegración alfa:
Sistemática y regla de Geiger-Nuttal. Teoría de la
desintegración
de Gamow-Gurney.
IV-5 Fisión:
Energética de la fisión. Dinámica de la
fisión: barreras de fisión y
deformacion nuclear. Isómeros de fisión.
Fenomenología de la fisión,
neutrones ``prompt" y ``retrasados". Aplicaciones de la fisión:
reactores nucleares.
Bibliografia
Los contenidos del curso corresponden a los capítulos 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 18 y 19 del libro Introductory Nuclear Physics, K.S. Krane. Ed. Wiley