Física Nuclear e de Partículas

Ano
3
Ano lectivo
2023-2024
Código
01019480
Área Científica
Física
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Obrigatória
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

Mecânica Quântica I e II, Fundamentos de Física Moderna.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com exposição dos conceitos e teorias fundamentais e discussão de aplicações práticas desses conceitos.
Aulas práticas para resolução de problemas exemplificativos da matéria lecionada;
Aulas laboratoriais.

Resultados de Aprendizagem

Na área específica da disciplina (Física Nuclear e das Partículas), os estudantes deverão adquirir competências que lhes permitam: compreender os fenómenos físicos envolvidos e aprofundar esse conhecimento; resolver problemas usando o conhecimento adquirido; comunicar (com especialistas e não especialistas) a interpretação de questões e as soluções para problemas.

Competências genéricas a atingir: Competência em gestão da informação; Competência em análise e síntese; Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área; Adaptabilidade a novas situações; Preocupação com desenvolvimento sustentado; Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos.

Estágio(s)

Não

Programa

As interações fundamentais. Classificação das partículas.

Radioatividade alfa, beta, gama e captura eletrónica; cisão e fusão nuclear.

Força nuclear. Massa do núcleo e energia de ligação. Teoria de Yukawa.

Modelo de gota líquida. Fórmula semi-empírica de massa (Weizsäcker) e estabilidade nuclear. Modelo do gás de Fermi. Densidade de estados, momento e energia de Fermi. Decaimento alfa. Teoria de Gamov, regras de seleção e outros processos de tunelamento. Modelo em camadas. Interação spin-orbita. Momento dipolar magnético, momento quadripolar elétrico, núcleos deformados, excitações coletivas.

Transições eletromagnéticas. Regras de seleção e probabilidades de transição. Isomerismo.

Interação fraca. Decaimento beta. Modelo de Fermi do decaimento beta.

Modelo Padrão. Diagramas de Feynman. Propagadores. Interação fraca e bosões de campo. Leptões e quarks. Cromodinâmica quântica (gluões). Liberdade assimptótica. Violação de P e de CP.

Cisão e fusão nuclear.

Docente(s) responsável(eis)

João Carlos Lopes Carvalho

Métodos de Avaliação

Avaliação final
Resolução de problemas: 10.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Exame: 70.0%

Avaliação continua
Resolução de problemas: 10.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Frequência: 30.0%
Exame: 40.0%

Bibliografia

K. Krane, Introductory Nulcear Physics, John Wiley and Sons, 1987

R. Eisberg and R. Resnick, Quantum Physics of atoms, molecules, solids, nuclei and particles (2nd edition), John Wiley and Sons, 1985

T. Mayer-Kuckuk, Física Nuclear, Fundação Calouste Gulbenkian, 1993

W. S. C. Williams, Nuclear and Particle Physics, Oxford University Press, 1991.