Для студентов каких направлений, семестров и программ дисциплина рекомендована:03.03.01, 03.03.02, 09.03.02
Пререквизиты:Для успешного освоения дисциплины требуются результаты обучения по следующим дисциплинам: Квантовая механика, Атомная физика, Классическая электродинамика.
Семестр: 6
Курс: 3Трудоемкость: 4 з.е.
Контактные часы: 32 л. + 32 пр.
Краткое описание дисциплины:Дисциплина относится к обязательной части образовательной программы, входит в модуль "Общая физика".
Планируемые результаты обучения: Освоение понятийного аппарата и методов ядерной физики и физики элементарных частиц. Приобретение навыков применения понятийного аппарата и методов ядерной физики и физики элементарных частиц для решения практических задач профессиональной деятельности.Краткое содержание дисциплины:
Тема 1. Появление и развитие ядерной физики.
Исторические вехи развития ядерной физики. Квантово-механический язык ядерной физики. Ядерная медицина. Атомная и перспективная энергетика.
Тема 2. Свойства атомных ядер.
Масса. Заряд, Чётность. Спин. Дипольный и квадрупольные электрические моменты. Магнитный момент. Изоспин. Странность. Измеряемые в опыте характеристики ядер.
Тема 3. Модели ядер.
Микроскопические и коллективные модели ядер. Капельная и газовая модели. Формула Вейцзеккера. Оболочечная модель.
Тема 4. Радиоактивность.
Явление радиоактивности. Альфа-,бета-,гамма-распады. К-захват. Дозиметрия.
Тема 5. Ядерные реакции.
Виды реакций. Энергетическая зависимость выходов реакций. Принцип детального равновесия. Первичный нуклеосинтез. Звёздный нуклеосинтез.
Тема 6. Кинематика ядерных реакций.
Система центра масс и лабораторная система. Переходы из одной системы в другую.
Сечения в различных системах. Лоренц преобразования в движущиеся системы.
Тема 7. Деление и синтез.
Условия возникновения деления. Модели деления. Энергетический выход реакций деления. Распределение продуктов деления по массе, энергии. Условие развития синтеза.
Скорость термоядерных реакций. Катализ реакций.
Тема 8. Формальная теория рассеяния. Сечения.
Классическая и квантовая теория рассеяния. Резерфордовское рассеяние. Связь амплитуды рассеяния и сечения. Оптическая теорема. Парциально-волновые разложения.
Тема 9. Модели ядерных реакций.
Прямые и идущие через стадию составного ядра реакции. Резонансные и нерезонансные вклады. Формализм Хаузера-Фешбаха. Оптические модели. Реакции срыва и подхвата. Феноменология барион-барионного взаимодействия.
Тема 10. Теория многочастичных реакций. Связывание каналов.
Связанные уравнения Шрёдингера и Липпмана-Швингера. Уравнения Фаддеева.
Модельные расчёты.
Тема 11. Физика субатомных частиц.
Классификация частиц по мультиплетам. Типы и характеристики фундаментальных взаимодействий. Релятивистские инварианты. Лагранжианы и сечения. Коэффициенты
Клебша-Гордана. Стандартная модель и её недостатки.
Тема 12. Современные теории. КЭД. КХД.
Процессы между частицами. Сечения. Релятивистские столкновения. Вывод сечения
Резерфордовского рассеяния из КЭД. Идеология КХД.
Текущий контроль:Текущий контроль по дисциплине проводится путем контроля посещаемости.
Промежуточная аттестация в форме экзамена.
Преподаватель:Егоров Михаил Викторович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры квантовой теории поля физического факультета ТГУ.