UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
  

Timbre

Ficha de Componente Curricular

 

CÓDIGO:

INFIS39508

COMPONENTE CURRICULAR:

FÍSICA NUCLEAR

UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE:

INSTITUTO DE FÍSICA

SIGLA:

INFIS

CH TOTAL TEÓRICA:

60 horas

CH TOTAL PRÁTICA:

-

CH TOTAL:

60 horas

 

OBJETIVOS

Introduzir ao estudante os conceitos básicos relacionados à física das interações fundamentais, partículas elementares e do núcleo atômico.

 

Ementa

Introdução às interações fundamentais e partículas elementares. Propriedades macroscópicas dos núcleos. Massas nucleares. Paridade, simetria e spin nuclear. Momentos eletromagnéticos nucleares. Modelos nucleares. Radioatividade. Decaimento alfa. Decaimento beta. Fissão e fusão nuclear.

 

PROGRAMA

 

1 Introdução às interações fundamentais e partículas elementares

1.1 A descoberta do núcleo atômico

1.2 Interações fundamentais

1.3 Bósons e férmions

1.4 Partículas elementares

 

2  Propriedades macroscópicas dos núcleos

2.1 Núcleos e carta de nuclídeos

2.2 Estabilidade nuclear

2.3 Raio nuclear

2.4 Espalhamento Rutherford

2.5 Método dos núcleos especulares

2.6 Densidade nuclear

 

3 Massas nucleares

3.1 Espectrometria de massa

3.2 Energética das reações nucleares

3.3 Energia de ligação nuclear

3.4 Fórmula semi-empírica de massa: modelo da gota líquida

3.5 Matéria nuclear

 

4 Paridade, simetria e spin nuclear

4.1 Paridade

4.2 Princípio de exclusão de Pauli

4.3 Momento angular e spin

4.4 Spin nuclear

4.5 Isospin

4.6 Princípio de Pauli generalizado

 

5 Momentos eletromagnéticos nucleares

5.1 Momentos de multipolo elétrico

5.2 Momento de quadrupolo elétrico e a forma nuclear

5.3 Momento de dipolo magnético

5.4 Estados excitados dos núcleos

 

6 Modelos nucleares

6.1 Aproximação de partícula independente

6.2 Modelo de gás de Fermi

6.3 Modelo de camadas nuclear

6.4 Modelos coletivos: estados rotacionais e vibracionais

 

7 Radioatividade

7.1 Lei do decaimento radioativo

7.2 Cadeia de decaimentos sucessivos

7.3 Interação radiação-matéria

7.4 Efeito fotoelétrico

7.5 Efeito Compton

7.6 Unidades de radiação

7.7 Radioatividade e meio ambiente

7.8 Radionuclídeos naturais e fontes naturais de radiação terrestre

7.9 Radionuclídeos antropogênicos

7.10 Radiação cósmica

7.11 Exposição da população à radiação de fundo ambiental

 

8 Decaimento alfa

8.1 Energia cinética das partículas alfa

8.2 Teoria do decaimento alfa

8.3 Espectroscopia alfa

 

9 Decaimento beta

9.1 Espectro de energia

9.2 Energética dos decaimentos beta

9.3 Teoria de Fermi

9.4 Massa do neutrino

 

10 Fissão e fusão nuclear

10.1 Fissão nuclear: modelo da gota líquida

10.2 Fissão espontânea

10.3 Fissão induzida

10.4 Fusão nuclear

10.5 Fusão termonuclear

10.6 Evolução estelar e núcleo-síntese

 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

EISBERG, R.; RESNICK, R. Física quântica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos e partículas. Rio de Janeiro: Campus, 1988.

TIPLER, P. A.; LLEWELLYN, R. A. Física moderna. 3. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2001.

WONG, S. S. M. Introductory nuclear physics. New York: J. Wiley, 2004.

 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

ABRAGAM, A. The principles of nuclear magnetism. Oxford: Clarendon; New York: Oxford University Press, 1983.

BRYAN, J. C. Introduction to nuclear science. Boca Raton: CRC Press, 2013.

CARUSO, F.; OGURI, V. Física moderna: origens clássicas e fundamentos quânticos. Rio de Janeiro: Campus, 2006.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1991. v. 4.

HERMAN, C.; JOHNSON, T.  E. Introduction to health physics. 4. ed. New York: McGraw-Hill Medical, 2009.

 

aprovação

 

Prof. Dr. João Carlos de Oliveira Guerra

Coordenador do Curso de Graduação em Física Médica

Prof. Dr. José Maria Villas-Bôas

Diretor do Instituto de Física

 


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Documento assinado eletronicamente por João Carlos de Oliveira Guerra, Coordenador(a), em 17/04/2023, às 15:18, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Diretor(a), em 18/04/2023, às 16:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.067419/2021-72 SEI nº 4046707