Guía docente de Estructura Nuclear: Propiedades y Modelos (M76/56/1/14)

Rudimentos de Física Nuclear: Tamaño, forma y energía. Saturación de las fuerzas nucleares. Factores de forma y dispersión de electrones. Sección eficaz.

Interacciones nucleares. Dispersión nucleón-nucleón. El deuterón. Análisis de los datos de scattering nucleón-nucleón. Teoría de scattering a baja energía: diagrama de Argand, desplazamiento de fases.

Estado fundamental y estados excitados del núcleo: modelo de capas esférico y deformado.

Modelos colectivos. Dinámica de la gota líquida. Vibraciones y rotaciones nucleares.

Modelos de inestabilidad nuclear. Teoría de Fermi de la desintegración beta. Desintegración alfa. Modelo de fisión sobre núcleos deformados. Fusión nuclear. Desexcitaciones gamma, estimadores de Weisskopf. Aplicación a espectroscopía nuclear.

El problema nuclear de muchos cuerpos, conceptos básicos.

Es recomendable haber completado el Grado en Física habiendo cursado asignaturas como Física Atómica y Molecular, Mecánica Cuántica Avanzada, Física Nuclear Avanzada, etc. Los estudiantes que accedan al máster provenientes de otras titulaciones deberán garantizar tener conocimientos básicos sobre Mecánica Cuántica y Física Nuclear. 

Se recomienda no hacer uso de herramientas de Inteligencia Artificial (IA) para el desarrollo de la asignatura. En el caso de hacerlo, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas, siguiendo el documento "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR", publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligenciaartificial/recomendaciones-ia#contenido

Responder a la pregunta ¿cómo son los núcleos atómicos?

Introducir los principales modelos nucleares, tanto colectivos como de partículas independientes.

Conocer las bases físicas de los modelos fenomenológicos y los microscópicos.

Introducción al alumnado al uso de modelos algebraicos.

Ser capaz de calcular las propiedades de los núcleos usando los modelos nucleares.

Tema 1. Rudimentos de Física Nuclear: Tamaño, forma y energía. Saturación de las fuerzas nucleares. Factores de forma y dispersión de electrones. Sección eficaz.

Tema 2. Interacciones nucleares. Dispersión nucleón-nucleón. El deuterón. Análisis de los datos de scattering nucleón-nucleón.

Tema 3. Estado fundamental y estados excitados del núcleo: modelo de capas esférico y deformado (Nilsson).

Tema 4. Modelos colectivos. Dinámica de la gota líquida. Vibraciones y rotaciones nucleares.

Tema 5. Modelos de inestabilidad nuclear: teoría de Fermi de la desintegración beta. Modelo de Gamow para la desintegración alfa. Modelo de fisión sobre núcleos deformados. Fusión nuclear. Desexcitaciones gamma, estimadores de Weisskopf. Aplicación a espectroscopía nuclear.

Tema 6. El problema nuclear de muchos cuerpos, conceptos básicos. Hartree-Fock: modelos autoconsistentes de campo medio: interacciones fenomenológicas. Potenciales dependientes de la densidad y fuerzas de Skyrme.

Práctica 1. Estudio del estado fundamental del núcleo con el método Hartree-Fock.

Práctica 2. Estados excitados nucleares: RPA.

K. S. Krane. Introductory Nuclear Physics. John Wiley & Sons. 1988.

K. Heyde. Basic ideas and concepts in nuclear physics : an introductory approach. Institute of Physics Publ. 2004.

P. Ring, P. Schuck. The nuclear many-body problem. Springer. 1980.

W. E. Cottingham and D. A. Greenwood. An Introduction to Nuclear Physics. Cambridge University Press. 2001.

S.S. M. Wong. Nuclear Physics. Wiley. 1998.

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

J. L Basdevant, J. Rich, M. Spiro. Fundamentals in Nuclear Physics. Sprinver Verlag. 2004.

M. A. Preston. Physics of the Nucleus. Addison-Wesley. 1965.

E. Segrè. Nuclei and Particles. Benjamin. 1977.

J. Suhonen. From Nucleons to Nucleus: Concepts of Microscopic Nuclear Theory. Springer Verlag. 2007.

A. Bohr and B.R. Mottelson, Nuclear Structure. Vols. I y II. World Scientific, 1998.

A. deShalit and H. Feshback, Theoretical Nuclear Physics: Nuclear Structure. John Wiley and Sons, 1974.

J. M. Eisenberg and W. Greiner, Nuclear Theory. Vols. 1, 2 y 3. Elsevier, 1988.

Tabla de nucleos interactiva: https://www.nndc.bnl.gov/nudat2/

Herramienta Q-value calculator: https://www.nndc.bnl.gov/qcalc/

Datos nucleares: https://www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm

Datos nucleares: https://www.nist.gov/pml/productsservices/physical-reference-data

Para la evaluación ordinaria se tendrán en cuenta los siguientes instrumentos:

• Examen final (con una valoración de un 70% de la calificación). Constará de una parte teórica (hasta un 30% de la calificación) y otra de ejercicios y problemas (hasta un 40% de la calificación).
• Trabajo práctico (con una valoración de un 30% de la calificación). Incluirá la realización de la prácticas, la resolución de problemas propuestos y la presentación de los correspondientes informes.

La asistencia a las clases (tanto presenciales como telemáticas es obligatoria para poder optar a esta evaluación ordinaria.

La evaluación extraordinaria se realizará en un solo acto académico y constará de las siguientes pruebas:

• Examen escrito (con una valoración del 70% de la calificación final) que incluirá una parte teórica (40% de la calificación) y otra de ejercicios y problemas (50% de la calificación) referentes al programa de la asignatura.
• Un examen práctico (con una valoración del 10% de la calificación) en el que habrá que realizar una práctica similar a las que figuran en el programa. Los alumnos podrán conservar, si lo desean, la calificación obtenida en el trabajo práctico que hayan realizado durante el curso en lugar de realizar este examen práctico.

La evaluación única final consistirá en una prueba cuya estructura será la misma que se describe en el punto anterior para el caso de la evaluación extraordinaria.

Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE):

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE, conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR nº 112, de 9 de noviembre de 2016 Inclusión y Diversidad de la UGR.

En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE):

Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencionsocial/estudiantes-con-discapacidad).