Elementos de Física Atómica e Nuclear

  (disciplina extracurricular)

Notas (
protegidas)
Interacção da radiação com a matéria
Detectores
Estatística de contagem
O núcleo
Leis do decaimento radioactivo
Decaimento alfa
Decaimento beta
Decaimento gama
Os neutrões
A fissão


Programa

 Detecção de radiações nucleares

Interacção de partículas carregadas com a matéria: Mecanismos de perda de energia.
Poder de paragem. Alcance. Perda de energia dos electrões e positrões. Raios delta.
Transferência linear de energia (LET). Flutuações de energia. Difusão multipla.
Interacção de fotões com a matéria: Efeito fotoeléctrico. Efeito de Compton.
Produção de pares. Reacções fotonucleares. Atenuação de um feixe de fotões.
Detecção de radiação. Detectores gasosos. Detectores de estado sólido.
Parâmetros dos detectores de radiação.
Produção de radiação e de feixes de partículas.
Distribuições estatísticas. Estatísticas de contagem.
Propagação de erros.

 Propriedades do núcleo

Massas e abundâncias. O tamanho do núcleo.
Energia de Ligação. A estrutura do núcleo.

Decaimento radioactivo
Tipos de decaimento.
Lei do decaimento radioactivo simples. Actividade.
Produção e decaimento de isótopos radioactivos
Decaimentos multiplos e em cadeia.
Radioactividade natural
Decaimento Alfa
Processos básicos do decaimento alfa:  energia libertada no processo.
Sistemática do decaimento alfa .
Modelo elementar do decaimento alfa
Decaimento beta
Energia libertada
Teoria elementar do decaimento beta
Momentos angulares e paridades
Períodos comparados e decaimentos proibidos
Decaimento gama
Balanço energético
Teoria clássica do radiamento EM e transição para a mecânica quântica.
Estimativas de Weisskopf
Momentos  angulares e paridades. Regras de selecção
Conversão interna
Vidas médias.
Física de neutrões
Fontes de neutrões
Absorção e moderação de neutrões
Detectores de neutrões
Reacções com neutrões. Secções eficazes
Captura de neutrões
Fissão nuclear
Que núcleos sofrem fissão?
Características físicas da fissão
Fissão controlada

Bibliografia

 Introductory Nuclear Physics - K. Krane , Wiley, 1988
 Nuclei and Particles, E. Segré, 2ª ed, W.A.Benjamin (1977)
 Physics in Nuclear Medicine, J. Sorenson e M. Phelps, W.B Saunders Company (1987)
 Atoms, Radiation, and Radiation Protection - J. E. Turner (1995)
 Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments - W. Leo (1987)
 Radiation Detection and Measurement - G.F. Knoll, 3ª ed (2000)