Μαθησιακά Αποτελέσματα
Πυρηνική Φυσική και Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων
Με το πέρας του μαθήματος οι φοιτητές έρχονται σε επαφή με τις έννοιες της πυρηνικής φυσικής, της ραδιενέργειας και της φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων. Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές/φοιτήτριες θα έχουν έρθει σε επαφή με τα φαινόμενα της Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής. Θα έχουν αποκτήσει γνώσεις για τα βασικά χαρακτηριστικά των πυρήνων, των σταθερών και ασταθών ισοτόπων και της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας (ραδιενέργεια) κατά τις ραδιενεργές διασπάσεις. Θα γνωρίζουν να εφαρμόζουν τις βασικές σχέσεις της Ειδικής Θεωρίας Σχετικότητας και της Κβαντικής Φυσικής σε υπολογισμούς των πυρηνικών καταστάσεων και των ενεργειών τους. Με τη μελέτη της πυρηνικής δομής, των ιδιοτήτων των πυρήνων και των μεταβολών τους στις πυρηνικές αντιδράσεις, θα έχουν αποκτήσει εξοικείωση με όρους και έννοιες των σύγχρονων θεωριών περιγραφής του μικρόκοσμου, ενώ θα έχουν αντιληφθεί τη σημασία της σχέσης θεωρίας – πειράματος στην εξέλιξη της επιστημονικής γνώσης.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Βασικές έννοιες στην Πυρηνική Φυσική: Πυρήνες, Αλληλεπιδράσεις, Ενεργός διατομή, μέση ελεύθερη διαδρομή, χρόνος ζωής . Κινηματική: διατήρηση ορμής και ενέργειας σε μια αλληλεπίδραση
Σύσταση πυρήνων, διαστάσεις του πυρήνα, τρόποι προσδιορισμού τους
Μάζα και ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα, πρότυπο της υγρής σταγόνας, ημιεμπειρικός τύπος του Weizsacker, κοιλάδα β-σταθερότητας
Πυρηνικές δυνάμεις, χαρακτηριστικά τους,Δυναμικό Yukawa, Πυρηνικές Ιδιότητες:σπιν του πυρήνα, μαγνητική διπολική ροπή, ηλεκτρική τετραπολική ροπή
Πυρηνικά πηγάδια δυναμικού, Aλληλεπίδραση νουκλεονίου-νουκλεονίου, Μοντέλα πυρήνων, Πρότυπο των φλοιών
Πυρηνικές διασπάσεις, ραδιενέργεια, ραδιενεργές σειρές, εφαρμογές
α-διασπαση, κβαντομηχανική ερμηνεία, νομος Geiger-Nutal, σχάση, σύντηξη
β-διασπαση, θεωρία Fermi
γ-διάσπαση, κανόνες επιλογής, πυρηνικός συντονισμός, εφαρμογές
Εισαγωγή στα Στοιχειώδη σωμάτια, φερμιόνια, μποζόνια, σωμάτια-αντισωμάτια
Το Καθιερωμένο Πρότυπο-βασικά συστατικά, διατήρηση κβαντικών αριθμών
Αλληλεπιδράσεις και πεδία, Ιδιότητες, χαρακτηριστικά των ηλεκτρομαγνητικών, ασθενών και ισχυρών αλληλεπιδράσεων, Διαγράμματα Feynman
Αρχές αναλλοιώτητας, Νομοι διατήρησης, μετατοπίσεις, στροφές, ομοτιμία, συζυγία φορτίου, αναστροφή του χρόνου.