Física Nuclear y de Partículas

- Introducir a los alumnos en temas de Física subatómica
- Introducir los componentes fundamentales de la materia y sus interacciones
- Familiarizar al alumno con estudio del núcleo atómico y sus constituyentes: los nucleones.
- Presentar el núcleo como un sistema complejo de muchos cuerpos. Clasificación e interpretación de las propiedades de los núcleos
- Aplicación de los conocimientos derivados a diferentes avances tecnológicos que aportan un importante beneficio social

"Resultados de aprendizaje": El alumno demostrará:
· Poseer conocimientos de Física subatómica
· Conocer los componentes fundamentales de la materia y sus interacciones
· Saber clasificar e interpretar las propiedades de los núcleos
· Ser capaz de aplicar los conocimientos derivados a diferentes avances tecnológicos que aportan un importante beneficio social.
· Poseer un alto grado de comprensión teórica de fenómenos físicos.
· Haber adquirido destrezas en la resolución de problemas.

• Conceptos básicos
- Constituyentes de la materia
- Interacciones fundamentales
- Simetría y leyes de conservación
- Simetrías contínuas. Simetrías discretas, violación C,P y CP
- Estructura del mundo subatómico. Experimentos de dispersión: Sección eficaz.
- Física Nuclear y de Particulas en el S.XXI

• Interacción nuclear
- Interacción nuclear. Alcance de la fuerza nuclear.
- El deuterón

• Propiedades de los núcleos
- El panorama nuclear.
- Masas de los núcleos. Energía de enlace. Estabilidad nuclear y curva de abundancia. Determinación experimental de las masas de los átomos
- Tamaños nucleares. Densidades de carga y masa. Determinación del tamaño de los núcleos: experimentos de dispersión....
- Estados nucleares: Espín y paridad. Momentos nucleares.

• Procesos de desintegración radiactiva
- Fenómenos radiactivos. Ley desintegración radiactiva. Cadenas naturales. Ecuaciones generales y condiciones de equilibrio
- Desintegración alfa. Teoría de Gamow. Reglas de selección
- Desintegración beta. Teoría de Fermi. Reglas de selección
- Transiciones electromagnéticas. Reglas de selección

• Estructura del nucleo atómico
- Modelos nucleares: colectivos y de particula independiente
- Evidencia de la estructura de capas. Modelo de capas
- Vibraciones nucleares. Deformación nuclear. Modelo rotacional

• Reacciones nucleares
- Reacciones directas. Cinemática de las reacciones a dos cuerpos. Acceso a estados de partícula independiente
- Reacciones de núcleo compuesto. Estudio de resonancias. Propiedades colectivas

• Partículas elementales
- Interacciones fundamentales
- Producción, clasificación y propiedades de las partículas elementales
- Leptones y quarks. Corrientes cargadas y corrientes neutras
- Interacción fuerte. Composición de nucleones. Mesones y bariones

• Modelo estándard de la Física de Partículas
- Modelo estándard de la Física de Partículas
- Fuerzas de intercambio. QED.QCD
- Diagramas de Feymann
- Bosón de Higs
- Cuestiones abiertas

• Seminarios de temas de actualidad

Bibliografía básica

Introductory nuclear physics, Keneth S. Krane, Ed: John Wiley & Sons.
Introduction to Elementary Particles, D. Griffiths. John Wiley & Sons.
Particle Physics, B. R. Martin & G. Shaw.-, 3ª Ed. John Wiley & Sons.
Física nuclear y de partículas, Ferrer Soria, Antonio, Ed: Universitat de Valencia.

Bibliografía complementaria

Nuclear and Particle Physics, W. E. Burcham & M. Jobes. Cambridge University Press.
Nuclear Physics in a Nutshell, Bertulani, Carlos, Ed: Princeton University Press.
Radioactivity, Radionuclides, Radiation, J. Magill & J. Galy, Springer – Verlag, Berlin.
Modern Particle Physics, M. Thomson, Cambridge University Press.
Fundamentals in Nuclear Physics, Basdevant, Jean-Louis, Rich, James and Spiro Michel. Ed: Springer.
Introductory nuclear physics , P.E. Hodgson and E. Gadioli and E. Gadioli Erba, Ed: Clarendon.
Subatomic physics, Frauenfelder, Hans and Henley E. M. , Ed: Prentice. E.M. Henley, A. García. 3ª Edición. John Wiley& Sons
Introduction to elementary particle physics, Bettini, Alessandro, Cambridge University Press.
Nuclear and Particle Physics, an Introduction, B. R. Martin, John Wiley & Sons.
Radiation detection and measurement, Knoll, Glenn F., Ed: John Wiley & Sons.

Recursos en red

En la asignatura se emplean diversos materiales que están abiertos al público en la red y que son mantenidos por instituciones nacionales o internacionales. Los estudiantes los usarán habitualmente como bases de datos, esquemas de niveles, constantes físicas, e incluso material de texto. Aunque el material es abundante y se les comunica, parcialmente a través del campus virtual, los alumnos harán mayor uso de los siguientes centros de documentación:

http://www.nndc.bnl.gov
http://physics.nist.gov/cuu/index.html
http://www.iaea.org
http://pdg.lbl.gov

Antes de cursar esta materia el alumno debe haber adquirido
- una buena formación matemática a través de las asignaturas de Métodos Matemáticos I y III
- amplios conocimientos de Física General a través de las asignaturas Física General I y II
- conocimientos de Física Cuántica a través de las asignaturas de Física Cuántica I
- conocimientos de Mecánica Cuántica a partir de la asignatura Física Cuántica II

Tras cursar la materia el alumno habrá adquirido las siguientes competencias:

BÁSICAS Y GENERALES:

CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación
secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican
conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen
demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios
que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CG1 - Poseer y comprender los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de
su desarrollo.
CG2 - Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en
problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
CG3 - Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y
planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.

TRANSVERSALES:

CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Tener capacidad de organización y planificación.
CT5 – Desarrollar el razonamiento crítico.

ESPECÍFICAS:

CE1 - Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte
experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
CE2 - Ser capaz de manejar claramente los órdenes de magnitud y realizar estimaciones adecuadas con el fin de desarrollar una clara percepción de
situaciones que, aunque físicamente diferentes, muestren alguna analogía, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
CE5 - Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso o situación y establecer un modelo de trabajo del mismo, así como realizar las aproximaciones
requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable. Demostrará poseer pensamiento crítico para construir modelos físicos.
CE6 - Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física
CE8 - Ser capaz de manejar, buscar y utilizar bibliografía, así como cualquier fuente de información relevante y aplicarla a trabajos de investigación
y desarrollo técnico de proyectos

Se empleará una metodología basada en clases teóricas que se verán complementadas con sesiones de resolución de ejercicios. La docencia será presencial.

A partir de la realización de seminarios se introducirá a los alumnos en temas actuales de investigación en el campo de la física nuclear y de partículas.

Los profesores seguirán de cerca la evolución de los alumnos a través de su asistencia a tutorías o en las sesiones interactivas que se imparten en grupos más reducidos. Las tutorías podrán ser presenciales o telemáticas, con cita previa, dependiendo de la demanda de los alumnos, de su posible organización en subgrupos.
Se utilizará el aula virtual como canal de comunicación y publicación de resultados, así como para la puesta a disposición de los estudiantes de materiales docentes diversos.

El sistema de evaluación ofrece la combinación de una evaluación continua con la realización de un examen realizado en las fechas habilitadas por la Facultad. La nota final del alumno será el máximo entre las dos posibilidades que se plantean:
* 35% continua + 65% examen
* nota del examen

En la evaluación continua computará: la participación en las clases, la realización de ejercios y 2 pruebas para valorar las competencias adquiridas (no eliminan materia) y cuya realización coincidirá con las horas lectivas asignadas. Además se propondrá la realización de trabajos opcionales sobre temas de investigación relacionados con la materia.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”

Las horas docentes se dividen en 32 HE que se imparten en grupos grandes utilizando como material tanto la pizarra como medios de proyección,
24 HI impartidas en grupos reducidos y 4 HT dedicadas a realización y presentación de trabajos individualizados o en grupos muy reducidos.

Por cada hora de clase presencial se estima que el alumno necesita aproximadamente una hora y media de trabajo personal, esto significa que cada alumno necesita unas 75 a 90 horas de estudio individualizado, realización de ejercicios y trabajos, para superar con éxito esta asignatura.

Asistencia a clase, estudio de los temas, resolución y discusión de los ejercicios propuestos. Realización de los trabajos voluntarios. Empleo de bibliografía complementaria. También es importante prestar atención a las instrucciones y materiales que se pongan a disposición de los alumnos en el Aula Virtual de la asignatura.