Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

Introduction to Nuclear Physics

Similar presentations


Presentation on theme: "Introduction to Nuclear Physics"— Presentation transcript:

1

2 Introduction to Nuclear Physics
APHY 272 Dr. Zainab Z. Alfull

3 تحديد المقرر والمعلومات العامة
اسم المقرر و رمزه: مقدمة في الفيزياء النووية فزت . الساعات المعتمدة: 2 ساعات ( 2 نظري ). البرنامج أو البرامج التي يتم تقديم المقرر ضمنها، ( بكالوريوس العلوم التطبيقية ) اسم عضو هيئة التدريس المسئول عن تدريس المقرر: د زينب زكي الفل المستوى أو السنة التي سيتم تقديم هذه المقرر فيه: المستوى الرابع المتطلبات المسبقة لهذه المقرر(إن وجدت: 251 فزت

4 الأهداف يهدف هدا المقرر إلى تعريف الطالب بالخصائص الأساسية للنواة كما يلم الطالب بعملية النشاط الإشعاعي وأيضاً يتعرف الطالب على أنواع الإشعاعات المختلفة وتفاعل الإشعاع مع المادة و كذلك يتعرف الطالب على الكواشف النووية المختلفة ومدى تطبيقها.

5 وصف المقرر: (ملاحظة: يرفق الوصف العام للمقرر الموجود في النشرة أو الدليل بالقسم)
الخواص الأساسية للنواة: رقم الكتلة "A" ورقم الشحنة الكهربية Z"" للنواة الذرية- شحنة النواة الذرية "Z" الكتلة والطاقة ووحدات قياسها- نصف قطر النواة- اللف المغزلي (المغزلية)- العزم المغناطيسي- الندية وقانون حفظها- العزم الكهربي رباعي القطب- المغزلية الأيزوتوبية (اللف الأيزوتوبى)- طاقة الترابط النووي (طاقة الترابط للنيوكلون – صور أخرى لطاقة ترابط النواة) النشاط الإشعاعي : أسس نظرية التحلل في النشاط الإشعاعي- ثابت التحلل وفترة عمر النصف ومتوسط العمر-التحولات النووية المتتالية- الاتزان الإشعاعي الإشعاع والمادة: جسيمات ألفا- المدى والطاقة لجسيمات ألفا- جسيمات بيتا-المدى والطاقة لجسيمات بيتا- الاستطارة الخلفية لجسيمات بيتا- امتصاص أشعة جاما (التأثير الكهروضوئي – استطارة كومبتون – إنتاج أزواج الإلكترونات والبوزيترونات) كواشف الإشعاعات النووية: مقدمة-حركة الإلكترونات والأيونات فى الغازات (الحركة الإنسيابية – الإلتصاق – إعادة الإلتحام)-التيار الإلكترونى والأيونى فى الغازات-الكواشف الغازية (غرفة التأين – العدادات التناسبية – عدادات جيجر مولر- الغرفة السحابية – الغرفة غرفة الإنتشار – الغرفة الفقاعية – الكواشف الوميضية – الكواشف شبه الموصلة – العداد الشرارى – كواشف تشيرنكوف – الواح وأفلام التصوير (المستحلب النووى)

6 طرق تقييم المعرفة المكتسبة
1 -الواجبات والتقارير والأبحاث 2- الاختبارات القصيرة خلال الفصل الدراسي 3- الاختبار الفصلي لتحصيل درجة المعارف و المفاهيم التي أشتمل عليها المقرر

7 المهارات المعرفية – الإدراكية
معرفة مكونات النواة والقوى التي تربط بعضهم ببعض. معرفة خصائص الإشعاعات المختلفة وكيفية الوقاية منها. اختيار الكاشف المناسب لكل نوع من أنواع الإشعاع. أن يحدد كيفية تطبيق المفاهيم المكتسبة من المقرر في النواحي العملية المختلفة.

8 - استراتيجيات التعلم المستخدمة في تطوير المهارات المعرفية-الإدراكية
- إستراتيجية التعلم الذاتي 2- إستراتيجية التعلم التعاوني ( من خلال المناقشة و الحوار التعليمي والأبحاث المشتركة بين الطلاب). 3-استخدام تقنيات التعلم الحديثة ( الإطلاع على المكتبة الرقمية – المواقع الالكترونية المناسبة لمحتوى المقرر )

9 طرق تقييم المهارات المعرفية-الإدراكية المكتسبة
المشاركة الايجابية في المحاضرة و الدروس التطبيقية ,المقالات و الأبحاث و الواجبات. 2- الاختبار التطبيقي التقني و النهائي .

10 نسبة الدرجة إلى درجة التقييم النهائي
تحديد الجدول الزمني لمهام التقويم التي يتم تقييم الطلبة وفقها خلال الفصل الدراسي رقم التقييم طبيعة مهمة التقييم الأسبوع المستحق نسبة الدرجة إلى درجة التقييم النهائي 1 التقارير والأبحاث طوال الفصل الدراسي 5 درجات 2 الواجبات المنزلية والبحث في الإنترنت 3 الاختبارات السريعة (Quizzes) 10 درجات 4 الاختبار الدوري الأول الأسبوع السادس 15 درجة 5 الاختبار الدوري الثاني الأسبوع الثاني عشر 6 الاختبار النهائي الأسبوع السادس عشر 50 درجة المجموع 100 درجة

11 مصادر التعلم: الكتاب المقرر NUCLEAR PHYSICS ,S.N.GOSHALS. CHAND & COMPANY LTD.(2008) الكتاب (الكتب ) الرئيسة المطلوبة:   1- H. A. Beth and Morrison, Elementary Nuclear Theory, John Wiley and Sons (1966). 2- R. D. Evans, The atomic Nucleus, McGraw Hill Book Company (1955). 3-I. Kaplan, Nuclear Physics, 2nd edition, Addison Wesley (1979). 4-Fundamental of Nuclear Physics, N.A. Jelley Cambridge University press, 1990. 5-Introduction to Nuclear Physics, A. Das and T. Ferbel, John Wiley&Sons, Inc., USA, 1994. المواقع الإلكترونية ومواقع الإنترنت .....الخ مواقع الويب على شبكة الانترنت التي لها علاقة بمواضيع المقرر.

12 NUCLEAR STRUCTURE AND GENERAL POPERTIES OF NUCLEI
First chapter

13 The nucleus of an atom is abound quantum system and hence can exist in different quantum states characterized by their energies ,angular momenta etc. the lowest energy state is known as as the ground state and the nuclei normally exist in this state , the properties of the nuclei which will be discussed in this chapter correspond to their ground states and are usually called their static properties in contrast to the dynamic characteristics of the nuclei which are exhibited in the processes of nuclear reactions, nuclear excitations and nuclear decay. The important static properties of the nuclei include their electric charge , mass, binding energy, size ,shape, angular momentum , magnetic dipole moment, electric quadruple moment, statistics, parity, and iso-spin. We will discuss these properties Insha'Allah during this semester.

14 Nuclear mass and binding energy

15 Atomes and isotopes

16 The atomic nuclei are made up of two different types of elementary particles, protons &neutrons. Proton (p) has positive charge(+e) and a mass about 1836 times the electronic mass me . Neutrons (n) is electrically neutral and is slightly heavier than the protons. The protons and the neutrons are held together inside the nucleus by very strong short range attractive force . this force is different from the more commonly known forces like the gravitational or electrical forces and constitutes what may be called the specifically nuclear interaction. The protons and the neutrons are jointly known as the nucleons.

17 Mass number and Atomic number
The sum of the numbers of protons(Z) and the neutrons(N) inside the nucleus is known as its mass number A, so that A= Z+N .Obviously A is an integer just as N and Z is equal to the atomic number of the element in the periodic table . A nucleus of an atom X of an atomic number Z and mass number A is symbolically written as , for example denotes the nucleus of the helium atom of atomic number 2 and mass number 4, this is actually Alfa particle . the subscript to the left of the atomic number is often omitted , so that we can write .

18 Isotopes Nuclei with the same Z, but different A are called isotopes. A particular element with a given Z may have isotopes of different mass numbers. Their nuclei contain the same number of protons and different number of neutrons. Isotopes were first discovered amongst naturally radioactive elements J.J. Thomson while exploring the properties of positive rays by the parabola method, was the first to discover stable isotopes of neon (Z=10), viz., 20Ne and 22Ne .many elements have more than one stable isotope. Elements having more than one stable isotope in the natural state are mixtures of these isotopes in fixed proportions, known as their relative abundances ,which remain more or less the same.

19 Nuclei with the same A, but different Z are called isobars , while nuclei with the same number of n are known as isotones

20 Binding energy in nuclear physics we are concerned with the masses of the nuclei , experimental determination using mass spectroscopes yield the atomic masses. Hence in all tables , it is the atomic masses shown not the nuclear masses. The nuclear mass Mnuc.is obtained from the atomic mass M by subtracting the masses of Z orbital electrons from the latter. This expression is not exact, since it does not take into account the binding energies of the electrons in the atom. However the error due to this is very small and hence in all numerical calculations involving the nuclear processes , it is the atomic masses which are used, since the electronic masses usually cancel out.

21 The nuclei of the atoms are very strongly bound
The nuclei of the atoms are very strongly bound. It requires energies of the order of a few million electron volts (MeV) to break away a nucleon from a nucleus compared to only a few electron volts to detach an orbital electron from an atom to ionize it.(in the case of hydrogen atom this ionization energy is 13.6 eV.). If we want to break up a nucleus of Z protons and N neutrons completely so that they are separated from one another, A certain minimum amount of energy is to be supplied to the nucleus . this energy is known as binding energy of the nucleus . Conversely if we start with Z protons and N neutrons at rest , all completely separated from one another , and then bring these together to constitute the nucleus of mass number A=Z+N and nuclear charge Z, then an amount energy equal of energy equal to the binding energy of the nucleus will be evolved .let us see what the source of this energy is .

22


Download ppt "Introduction to Nuclear Physics"

Similar presentations


Ads by Google