PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Física Nuclear y de Partículas"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Física Nuclear y de Partículas" Grupo: Grp Clases Teóricas-Prácticas Física Nuclear (mismo horario grupo 1)(956779) Titulacion: Doble Grado en Física y en Ingeniería de Materiales Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Doble Grado en Física y en Ingeniería de Materiales 2011 Facultad de Física Física Nuclear y de Partículas Obligatoria 4º Segundo Cuatrimestre 0º Grp Clases Teóricas-Prácticas Física Nuclear (mismo horario grupo 1) (2) Física Atómica, Molecular y Nuclear (Área principal) Física Atómica, Molecular y Nuclear (Departamento responsable) FACULTAD DE FÍSICA, AVDA. REINA MERCEDES, S/N SEVILLA COORDINADOR DE LA ASIGNATURA CABALLERO CARRETERO, JUAN ANTONIO PROFESORADO 1 2 ARIAS CARRASCO, JOSE MIGUEL MORO MUÑOZ, ANTONIO MATIAS Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Conocer la fenomenología básica nuclear y entender y manejar algunos modelos sencillos desarrollados para su descripción. Conocer las propiedades más importantes de los principales procesos de desintegración nuclear. Conocer los constituyentes últimos de la materia, sus interacciones y los elementos básicos de los modelos desarrollados para su estudio y saber el orden de las magnitudes físicas involucradas en los procesos entre partículas elementales. Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Comunicación oral y/o escrita. Capacidad de gestión de la información. Resolución de problemas. Razonamiento crítico. Aprendizaje autónomo. Competencias específicas Conocimiento y comprensión de los fenómenos y de las teorías físicas más importantes. Capacidad de estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos. Capacidad de modelado de fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje matemático. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Fenomenología nuclear. Interacción nuclear. Modelos nucleares básicos. Desintegraciones nucleares. Radiación nuclear. Elementos del modelo estándar de las partículas elementales. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos BLOQUE TEMÁTICO I: FÍSICA NUCLEAR I.1 Introducción. Escalas. Diagramas de Segré. Paisaje nuclear I.2 Masas Nucleares. Tablas de masas. Energias de enlace Datos Experimentales Formula Semiempírica de masas Aplicaciones de la fórmula de Von Weiszäcker. I.3 Estabilidad Nuclear. Valle de estabilidad. Parábolas de isóbaros. Decaimientos beta. Líneas de evaporación de protones y neutrones. Decaimiento alfa. Decaimientos exóticos. Fisión nuclear espontánea. I.4 Tamaño de los núcleos. Radios nucleares a partir de la fórmula de masas. Dispersión de electrones por núcleos. Factor de forma. Características de la distribución de carga nuclear. Núcleos y nucleones. Densidad de neutrones y protones en núcleos. I.5 Fuerzas nucleares Interacción nuclear. El deuterón. I.6 Modelo de capas. Indicios experimentales. Fundamentos teóricos del modelo. Números mágicos. Término espín-órbita. Predicciones del modelo de partícula independiente. Paridad. Momento angular. Densidad. Modelo del nucleón soltero. I.7 Decaimiento gamma. Hamiltoniano de interacción con campos electromagnéticos. Probabilidades de transición. Reglas de selección. Importancia relativa de las transiciones. Probabilidades de transición reducidas. Unidades Weisskopf Sistemática Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

3 BLOQUE TEMÁTICO II: FÍSICA DE PARTÍCULAS ELEMENTALES II.1 El paradigma de la física moderna. Partículas: Electrón, protón, neutrón, neutrino. Interacciones: Electromagnética, fuerte, débil. Marco Teórico: Mecánica cuántica. II.2 Decaimiento y colisiones de las partículas subatómicas. Transiciones en mecánica cuántica. Densidad de estados. Estimación de las probabilidades de emisión. Teoría de Fermi de la interacción débil. Secciones eficaces II.3 Propiedades de las partículas subatómicas. Introducción. Leptones. Hadrones. Conservación de números cuánticos. Isospín. II.4 Simetrías discretas Inversión espacial. Conjugación de carga. Conservación y violación de las simetrías discretas. II.5 Un paradigma de transición Partículas: Hadrones y leptones. Marco teórico: Teoría cuántica de campos. Interacciones: Fuerte, electromagnética y débil. II.6 Modelo de Quarks Degeneración, Simetrías y Grupos Octetes, decupletes y singletes de hadrones: Modelo SU(3) de sabor. Los quarks como representación fundamental de SU(3) de sabor. Quarks pesados: Quark c. Quark b. Quark t. Interacciones entre quarks: Interacción de color. Electromagnética. Débil. Evidencias experimentales de los quarks. II.7 -- El paradigma de la física actual: Modelo Estándar. Partículas Elementales: Leptones. Quarks. Marco teórico: Teorías gauge locales. Interacciones: Cromodinámica cuántica. Teoría Electrodébil. Estos contenidos para este grupo, se imparten en el segundo cuatrimestre. Su horario puede consultarse en la página web de la Facultad de Física Los profesores que imparten este grupo son: Mª Victoria Andrés Martín (bloque temático I) y Juan Antonio Caballero Carretero (bloque temático II). El calendario de exámenes, tribunales... serán los aprobados por Junta de Facultad y/o Consejo de Departamento. Podrán modificarse en caso de necesidad siguiendo la normativa vigente. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases Teóricas-Prácticas Física Nuclear y de Partículas Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general Basic ideas and concepts in nuclear physics : an introductory approach Heyde, Kris L. G. 3rd ed. Bristol, [England] ; Philadelphia : Institute of Physics Pub., 2004 Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

4 Physics of nuclei and particles, Vol I & II Pierre Marmier, Eric Sheldon Academic Press, 1970 Nuclear Physics, an introduction Burcham, W:E: Logman Structure of Nuclei M. A. Preston, R.K. Bhaduri 1982 Reading, Mass. [etc.] : Addison-Wesley, Nuclear physics : theory and experiment Roy and Nigam John Wiley, cop Introductory Nuclear Physics Krane, Kenneth S. John Wiley and Sons, X Introductory nuclear physics Samuel S. M. Wong second ed. J An introduction to nuclear physics W. N. Cottingham, D. A. Greenwood Cambridge University Press, 2001 Nuclear structure William F. Hornyak Academic Press, cop Núcleos y partículas: introducción a la física nuclear y subnuclear Segrè, Emilio. Reverté, 1972 Introduction to Nuclear Physics H.A. Enge Reading, Mass. [etc.] : Addison-Wesley, 1975 Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

5 Física Nuclear y de Partículas Ferrer Soria, Antonio 2006 Universitat de València, D.L Physique subatomique : noyaux et particules Valentin. Luc 1975 Paris : Hermann, 1975 Nuclear and Particle Physics B.R. Martin 2006 John Wiley \& Sons, Ltd. Introduction to Elementary Particles David Griffiths 2008 Wiley-Vch Subatomic Physics Ernest M. Henley y Alejandro García 2007 World Scientific Particles and Nuclei. An introduction to the physical concepts Povh, Rith, Scholz, Zetsche 1995 Springer The ideas of Particle Physics. An introduction for scientists G.D. Coughlan, J.E. Dodd, B.M. Gripaios 2006 Cambridge University Press Introduction to high energy physics D.H. Perkins 2000 Cambridge University Press Introduction to Nuclear and Particle Physics A. Das, T. Ferbel 1994 John Wiley \& Sons, Inc., Información adicional Cualquier recurso que se incluya en la página de la asignatura en enseñanza virtual. SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

6 Cualquier sistema compatible con el Reglamento General de Actividades Docentes de la Universidad de Sevilla El Reglamento General de Actividades Docentes de la Universidad de Sevilla puede encontrarse en el BOUS núm. 2, de 10 de febrero de Criterios de calificación Para aprobar esta asignatura se requiere una valoración positiva de los bloques temáticos I (Física Nuclear) y II (Física de las Partículas Elementales). La calificación máxima que se puede obtener si no se aprueban ambos bloques es de 4,5. Si se superan ambos bloques la calificación se obtendrá con la media de ambas notas. Se puede promocionar por curso o aprobando el examen final. Para la promoción por curso se realizará: - un examen parcial de los contenidos del bloque temático I - un examen parcial de los contenidos del bloque temático II - se tendrá en cuenta la asistencia a clase, la calidad, cantidad y originalidad de los ejercicios realizados, la calidad del trabajo y de su exposición y la solidez de los conocimientos mostrados en una entrevista personal. Sólo en el examen final de la primera convocatoria el estudiante podría no examinarse de los contenidos de un bloque temático, si ya hubiera obtenido valoración positiva de él por curso. CALENDARIO DE EXÁMENES Consulte al Centro para obtener información sobre el calendario de exámenes. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: JOSE MIGUEL ARIAS CARRASCO CLARA EUGENIA ALONSO ALONSO JOSE MANUEL QUESADA MOLINA MANUEL LUIS LOZANO LEYVA MANUEL GARCIA LEON MARIA ISABEL GALLARDO FUENTES ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Clases Teóricas-Prácticas Física Nuclear (mismo horario grupo 1) (956779) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: ARIAS CARRASCO, JOSE MIGUEL Lunes Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7

7 Martes Miércoles Jueves CLASES DEL PROFESOR: MORO MUÑOZ, ANTONIO MATIAS Lunes Martes Miércoles Jueves Curso académico: 2015/2016 Última modificación: de 7