Experimentální a aplikovaná jaderná fyzika

Sylabus

Experimentální metody jaderné fyziky

- Měření základních charakteristik jader (hmotnost, poloměr, magnetický moment, elektrický kvadrupólový moment)

- Metody gama spektroskopie

- Měření dob života jaderných stavů

- Měření úhlových a časových korelací

- Multidetektorové systémy

- Produkce a spektroskopie exotických jader

- Detekce štěpení

Aplikace jaderné fyziky

- Dozimetrie - základní dozimetrické veličiny, přirozené a umělé zdroje radioaktivity, jaderná a radiační bezpečnost

- Metody jaderného datování - metody geologického datování, radiouhlíková metoda, termoluminiscence a opticky stimulovaná emise, dráhy štěpných trosek

- Prvková a materiálová analýza - PIXE, RBS, kanálování, ERDA, NRM, neutronová aktivační analýza, NDP

- Zobrazovací techniky na bázi gamma a RTG záření - Radonova transformace, RTG tomografie, funkční tomografie (SPECT, PET), prvkově citlivé zobrazování, krystalové spektrometry

- Zdravotnictví (terapie) - radioterapie, hadronová terapie, borová terapie

- Jaderné sondy v materiálech - Mossbauerův jev, porušené úhlové korelace, pozitronová anihilace v látkách

- Jaderná magnetická rezonance

- Jaderné reaktory - základní fakta o štěpení, kritičnost reaktoru, základní popis neutronové kinetiky, zpožděné neutrony, základní typy reaktorů, základní fyzikální požadavky na konstrukční materiály, vyhořelé jaderné palivo, ADS

- Fúze - základní principy fúze (D-T reakce, plazma), Lawsonovo kritérium, zařízení s magnetickým udržením plazmatu (tokamaky, stelátory,...), zařízení s inerciálním udržením plazmatu, "studená fúze"

Literatura:

W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Paticle Physics Experiments (Springer-Verlag 1987)

K.N. Mukhin, Experimental Nuclear Physics, Volume 1: Physics of Atomic Nucleus (Mir 1987)

J.S. Lilley, Nuclear Physics: Principles and Applications (Willey 2001)

K. Bethge, G. Kraft, P. Kreisler, G. Walter, Medical Applications of Nuclear Physics (Springer 2004)

W.M. Stacey, Nuclear Reactor Physics (Willey 2001)

R.A. Powsner, E.R. Powsner, Essential Nuclear Medicine Physics (Blackwell 2006)

J. Hála, Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie (Konvoj 1998)

K. Bethge, G. Kraft, P. Kreisler, G. Walter, Medical Applications of Nuclear Physics (Springer 2004)

Anotace

Metody měření základních charakteristik atomového jádra

Experimenální techniky současné jaderné fyziky

Základy dozimetrie a ochrany před zářením

Využití účinků jaderného záření a radioaktivity

Jaderné metody prvkové a strukturní analýzy, určování hyperjemných polí

Použití jaderného záření v lékařství, tomografie

Základy neutronové a reaktorové fyziky, jaderná fúze