Materia jądrowa gwiazd

Znajomość podstawowych praw fizyki.

Znajomość podstaw mechaniki kwantowej.

Znajomość podstaw fizyki jądrowej.

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 30

Ekwiwalent godzin kontaktowych wyrażony punktami ECTS: 1

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta): 15

Studiowanie literatury 5

Przygotowanie pracy zaliczeniowej 10

Ekwiwalent godzin niekontaktowych wyrażony punktami ECTS: 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu: 2

Najważniejsze fakty w rozwoju fizyki jądrowej.

Siły jądrowe.

Własności jąder atomowych – masa, energia wiązania, spin, izospin, momenty elektromagnetyczne.

Przemiany jądrowe – rozpad alfa, rozpad beta, emisja gamma, zjawisko konwersji wewnętrznej.

Prawa rozpadu promieniotwórczego.

Reakcje jądrowe – klasyfikacja, przekrój czynny.

Modele jądrowe – model kroplowy, model gazu Fermiego, model powłokowy jądra atomowego, modele średniego pola, oddziaływanie resztkowe pairing.

Deformacje i rotacje jąder atomowych.

Rozszczepienie jąder atomowych – reaktor jądrowy.

Fuzja lekkich jąder – jako (nowe) źródło energii.

Reakcje jądrowe w gwiazdach, nukleosynteza – pierwotna, gwiezdna, nuklesynteza w supernowych.

Cykl protonowy, cykl CNO.

Wychwyt nukleonów - proces r, proces s

Fazy spalania wodoru w gwiazdach

Jądra superciężkie – gdzie „kończy się” tablica pierwiastków Mendelejewa?

1. B. Nerlo-Pomorska, K. Pomorski, Zarys teorii jądra atomowego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.

2. E. Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2019.

3. A. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN, Warszawa, 1978.

4. Z. Wilhelmi, Fizyka reakcji jądrowych, PWN, Warszawa, 1976.

5. S. G. Nilsson, I. Ragnarsson, Shapes and Shells in Nuclear Structure, Cambridge University Press, Cambridge, 1995.

6. D. J. Rowe, J. L. Wood, Fundamentals of Nuclear Models, Fundamental Models, World Scientific, Singapore, 2010.

7. W. S. C. Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press, Oxford, 1991.

8. P. Ring, P. Schuck, The Nuclear Many-Body Problem, Springer-Verlag, New York, 1980.

9. Nuclear Physics Exploring the Heart of Matter, The Committee on the Assessment of and Outlook for Nuclear Physics; Board on Physics and Astronomy; Division on Engineering and Physical Sciences; National Research Council, The National Academies Press, Washington D.C., 2013. Free PDF https://www.nap.edu/catalog/13438/nuclear-physics-exploring-the-heart-of-matter.

10. Theo Mayer-Kuckuk, Fizyka jądrowa Wydawnictwo Naukowe PWN 1983

11. Christian Iliadis, Nuclear Physics of Stars, Wiley-VCH 2015

12. Jean Audouze, Sylvie Vauclair, An Introduction to Nuclear Astrophysics, Springer 1980

13. Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie, Wstęp do astrofizyki Wydawnictwo Naukowe PWN 2024

Wszystke pozycje literatury dostępne w bibliotece UMCS (stacjonarnie lub on-line) albo jako ogólnodostępne materiały internetowe na podanych stronach

W1

zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane fakty, obiekty i zjawiska oraz teorie wyjaśniające złożone zależności między nimi, stanowiące podstawową wiedzę ogólną z zakresu fizyki jądrowej i astrofizyki (K_W01)

W2

zna i rozumie podstawy teoretyczne oraz wybrane zagadnienia, w tym twierdzenia, prawa i ich dowody z zakresu fizyki jądrowej i astrofizyki (K_W02)

W3

zna i rozumie wybrane metody badawcze stosowane we współczesnej fizyce jądrowej i astrofizyce (K_W04)

W4

zna i rozumie w zaawansowanym stopniu aparat matematyczny niezbędny do opisu i analizy praw i teorii fizycznych, teoretyczne podstawy metod obliczeniowych oraz modele matematyczne wykorzystywane do rozwiązywania typowych problemów w fizyce jądrowej i astrofizyce (K_W05)

U1

potrafi wykorzystywać posiadaną wiedzę do formułowania i rozwiązywania złożonych i nietypowych problemów fizycznych oraz do wykonywania zadań w warunkach nie w pełni przewidywalnych, a także odnieść zdobytą wiedzę do pokrewnych dyscyplin naukowych, w tym chemii, informatyki, matematyki, techniki (K_U01)

U2

potrafi samodzielnie planować i realizować własne uczenie się przez całe życie (K_U10)

K1

jest gotów do krytycznej oceny posiadanej i nabywanej wiedzy naukowej z zakresu fizyki jądrowej i astrofizyki (K_K01)

K2

uznaje wiedzę za środek w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych z zakresu fizyki jądrowej i astrofizyki oraz jest gotów do zasięgania opinii specjalistów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu (K_K02)