Морозов Василий Иванович программа утверждена на заседании кафедры физики и физического материаловедения декабря 2008 года Заведующий кафедрой В. Г. Вакс нейтронная физика лекция
| Вид материала | Лекция |
- Программа курса физика для государственных университетов Специальность (020802), 181.02kb.
- М. К. Аммосова программа курса физика для государственных университетов Специальность, 335.55kb.
- Рабочая программа дисциплины "теоретическая физика" Направление подготовки, 526.66kb.
- Рабочая программа утверждена на заседании кафедры истории России 2001 года протокол, 190.17kb.
- М. К. Аммосова программа курса физика для государственных университетов Специальность, 247.34kb.
- Программа утверждена на заседании кафедры математического моделирования и кибернетики, 63.84kb.
- Л. А. Кузьмина Рабочая программа утверждена На заседании кафедры культурологии протокол, 154.03kb.
- Рабочая программа дисциплины "Физика" Направление подготовки, 471.5kb.
- Рабочая программа дисциплины "Физика" Направление подготовки, 428.72kb.
- Программа курса «Методика и технология работы социального педагога» Специальность 03., 153.05kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский физико-технический институт
(государственный университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
Ю.А. Самарский
___ декабря 2008 г.
ПРОГРАММА
по курсу: НЕЙТРОННАЯ ФИЗИКА
по направлению: 511600
факультет: ФНТИ
кафедра: физики и физического материаловедения
курс: 5
семестр: 10
лекции: 32 часа
практические (семинарские) занятия: нет
лабораторные занятия: нет
самостоятельная работа: 1 час в неделю
экзамен: нет
зачет: 10 семестр
ВСЕГО ЧАСОВ: 32
Программу и задание составил:
д.ф.-м.н. Морозов Василий Иванович
Программа утверждена на заседании кафедры физики и
физического материаловедения ___ декабря 2008 года
Заведующий кафедрой В.Г. Вакс
НЕЙТРОННАЯ ФИЗИКА
Лекция 1. Основные свойства нейтрона.
Введение в нейтронную физику. Открытие нейтрона и определение его массы. Радиоактивность нейтрона и измерение времени его жизни. Спин и магнитный момент нейтрона. Поиски электрического заряда и электрического дипольного момента нейтрона.
Лекция 2. Источники нейтронов
Нейтроны в природе. Энергия связи нейтронов в ядрах. Стационарные источники нейтронов. Импульсные нейтронные трубки. Ядерный реактор как источник нейтронов. Классификация нейтронов по энергии. Основные виды взаимодействия нейтронов с ядрами.
Лекция 3. Регистрация нейтронов.
Особенности регистрации нейтронов. Детекторы быстрых нейтронов по протонам отдачи.
Регистрация медленных нейронов пропорциональными счетчиками на основе He3, B10.
Камеры деления. Всеволновой детектор нейтронов. Детекторы ультрахолодных нейтронов.
Лекция 4. Деление ядер под действием нейтронов.
Открытие деления. Элементарная теория деления. Энергия деления. Механизм деления.
Вынужденное и спонтанное деление ядер. Среднее число вторичных нейтронов, испускаемых на акт деления.
Лекция 5.Дополнительные вопросы физики деления.
Запаздывающие нейтроны. Свойства осколков. Ассиметрия деления. Мгновенные гамма-лучи деления. Спонтанное деление. Спектр нейтронов деления.
Лекция 6. Замедление нейтронов.
Замедление быстрых нейтронов. Замедляющая способность вещества. Длина замедления.
Понятие летаргии. Тепловые нейтроны.
Лекция 7. Диффузия нейтронов.
Транспортная длина рассеяния. Коэффициент диффузии тепловых нейтронов и время жизни нейтрона в среде. Длина диффузии нейтронов. Уравнение диффузии.
Лекция 8. Физика ядерного реактора на тепловых нейтронах.
Бесконечная размножающая среда. Коэффициент размножения нейтронов для бесконечной размножающей среды. Плоский реактор без отражателя. Кубический реактор без отражателя. Реактор с отражателем.
Лекция 9. Кинетика реактора и основные типы исследовательских и энергетических реакторов.
Реактивность и период разгона реактора. Влияние запаздывающих нейтронов на период разгона реактора. Кампания реактора. Отравление и шлакование реактора. Подкритические сборки. Импульсные реакторы. Исследовательские стационарные реакторы. Промышленные энергетические реакторы. Ядерное оружие.
Лекция 10. Боровская теория ядерных реакций применительно к нейтронам
Промежуточное ядро. Уровни промежуточного ядра. Дисперсионный характер распределения энергии промежуточного ядра. Сечение ядерной реакции. Формула Брейта – Вигнера.
Лекция 11. Нейтронная спектроскопия.
Метод механического селектора. Метод механического монохроматора. Метод мигающего ускорителя. Дифракция медленных нейтронов от кристалла, или метод кристаллического монохроматора. Некоторые результаты по изучению энергетической зависимости сечений взаимодействия нейтронов с веществом.
Лекция 12. Исследования с тепловыми и резонансными нейтронами на реакторах.
Исследование реакций с образованием промежуточного ядра. Потенциальное и резонансное рассеяние. Исследования реакции радиационного захвата нейтронов.
Спектры гамма- лучей при радиационном захвате. Спектры электронов внутренней конверсии при радиационном захвате. Нейтрон - радиационный элементный анализ вещества с помощью полупроводниковых детекторов.
Лекция 13. Ультрахолодные и холодные нейтроны.
Рассеяние нейтрона на свободном ядре. Длина рассеяния. Понятие псевдопотенциала Ферми. Нейтронно- оптические явления. Отражение и преломление нейтронов при взаимодействии с веществом. Граничная скорость и энергия. Полное отражение ультрахолодных нейтронов от вещества. Методы получения ультрахолодных нейтронов
на исследовательских реакторах.
Лекция 14. Хранение нейтронов в замкнутых сосудах и магнитных ловушках.
Элементарная теория хранения ультрахолодных нейтронов в замкнутых сосудах. Каналы утечки нейтронов из сосудов. Основные результаты по хранению нейтронов. Проблема «аномальной» утечки из сосудов. Взаимодействие нейтронов с магнитным полем. Отражение ультрахолодных и холодных нейтронов от магнитных полей. Эксперименты по магнитному хранению ультрахолодных и холодных нейтронов.
Лекция 15. Фундаментальные исследования процесса бета- распада нейтрона с использованием поляризованных и ультрахолодных нейтронов
Стандартная модель V-A слабого взаимодействия. Определение векторной и аксиально-векторной константы связи в опытах по изучению распада нейтрона. Исследование угловой электрон –спиновой корреляции на пучках поляризованных нейтронов. Проблема прецизионного измерения времени жизни нейтрона методом хранения ультрахолодных нейтронов. Проверка унитарности матрицы Кобаяши- Маскава по данным из распада нейтрона
Лекция 16. Современное состояние некоторых фундаментальных экспериментов с применением УХН.
Новые источники нейтронов сверхнизких энергий. Поиск электрического дипольного момента нейтрона. Обнаружение гравитационно - связанных состояний нейтрона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Власов Н.А. Нейтроны. Изд. Наука, 1971.
- И.И. Гуревич, Л.В.Тарасов. Физика нейтронов низких энергий. Изд. Наука, 1965.
- Юз. Д. Нейтронные исследования на ядерных котлах. Изд. Иностранной литературы. 1954г.
- К.Н. Мухин. Экспериментальная ядерная физика. Книга 1, Часть 2., Москва,
Энергоатомиздат, 1993.
- Галанин А.Д. Теория атомных реакторов на тепловых нейтронах, Москва, Атомиздат, 1959.
- В.К. Игнатович. Физика ультрахолодных нейтронов. Москва, Наука, 1986.