proyecto docente física nuclear y de partículas grp 1
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Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en FísicaAño plan de estudio: 2009
Curso implantación: 2020-21Centro responsable: Facultad de Física
Nombre asignatura: Física Nuclear y de PartículasCódigo asigantura: 1620032Tipología: OBLIGATORIACurso: 4Periodo impartición: Anual
Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Física Atómica, Molecular y NuclearDepartamento/s: Física Atómica, Molecular y Nuclear
Coordinador de la asignatura
CABALLERO CARRETERO JUAN ANTONIO
Profesorado
Profesorado del grupo principal:
CABALLERO CARRETERO JUAN ANTONIO
ANDRES MARTIN MARIA VICTORIA
Objetivos y competencias
Toda la información se recoge en el documento: "APLICACIÓN VERIFICA. SOLICITUD:GRADO EN
FÍSICA" que se puede descargar de:
http://departamento.us.es/fisamyn/images/pdf/verifica_Grado_Fisica_completo_0.pdf
PROYECTO DOCENTE
Física Nuclear y de Partículas
Grp 1 Clases Teóricas-Prácticas Física Nuclear y de Partículas
CURSO 2020-21
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OBJETIVOS:
Conocer la fenomenología básica nuclear y entender y manejar algunos modelos sencillos
desarrollados para su descripción. Conocer las propiedades más importantes de los principales
procesos de desintegración nuclear. Conocer los constituyentes últimos de la materia, sus
interacciones y los elementos básicos de los modelos desarrollados para su estudio y saber el
orden de las magnitudes físicas involucradas en los procesos entre partículas elementales.
COMPETENCIAS:
Competencias específicas:
E1- Conocimiento y comprensión de los fenómenos y de las teorías físicas más importantes.
E2- Capacidad de estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos.
E3- Capacidad de modelado de fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje
matemático.
Competencias genéricas:
G1-Capacidad de análisis y síntesis.
G2-Capacidad de organización y planificación.
G3-Comunicación oral y/o escrita.
G4-Capacidad de gestión de la información.
G5-Resolución de problemas.
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CURSO 2020-21
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G6-Razonamiento crítico.
G7-Aprendizaje autónomo.
Contenidos o bloques temáticos
Fenomenología nuclear. Interacción nuclear. Modelos nucleares básicos. Desintegraciones
nucleares. Radiación nuclear. Elementos del modelo estándar de las partículas elementales.
Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos
BLOQUE TEMÁTICO I: FÍSICA NUCLEAR
I.1 Introducción.
Escalas. Diagramas de Segré. Paisaje nuclear
I.2 Masas Nucleares.
Tablas de masas. Energias de enlace. Energía de apareamiento.
Energías liberadas en reacciones nucleares.
Formula Semiempírica de masas.
I.3 Estabilidad Nuclear.
Valle de estabilidad. Parábolas de isóbaros.
Decaimientos beta. Energía liberada.
Decaimiento alfa. Energía liberada. Probabilidad de decaimiento alfa.
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Líneas de evaporación de protones y neutrones.
Fisión nuclear espontánea.
I.4 Tamaño de los núcleos.
Radios nucleares a partir de la fórmula de masas.
Secciones eficaces: concepto. Sección eficaz de Rutherford. Sección eficaz de Mott.
Dispersión de electrones por núcleos.
Factor de forma.
Características de la distribución de carga nuclear.
Núcleos y nucleones.
Densidad de neutrones y protones en núcleos.
I.5 Modelo de capas.
Indicios experimentales.
Fundamentos teóricos del modelo.
Números mágicos. Término espín-órbita.
Predicciones del modelo de partículas independientes. Configuración nucleónica. Paridad. Momento
angular. Densidad.
Introducción a los efectos de la interacción residual.
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I.6 Decaimiento gamma.
Hamiltoniano de interacción con campos electromagnéticos.
Probabilidades de transición. Reglas de selección. Importancia relativa de las transiciones.
Probabilidades de transición reducidas. Unidades Weisskopf
Sistemática de las transiciones E2.
Cuando el desarrollo del curso lo permita se introducirán temas complementarios que versarán
sobre: ampliación de conceptos del modelo de capas, modos colectivos o interacción nuclear.
BLOQUE TEMÁTICO II: FÍSICA DE PARTÍCULAS ELEMENTALES
II.1 El paradigma de la física moderna.
Partículas: Electrón, protón, neutrón, neutrino.
Interacciones: Electromagnética, fuerte, débil.
Marco Teórico: Mecánica cuántica.
II.2 Decaimiento y colisiones de las partículas subatómicas.
Transiciones en mecánica cuántica. Densidad de estados.
Estimación de las probabilidades de emisión.
Teoría de Fermi de la interacción débil.
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Secciones eficaces
II.3 Propiedades de las partículas subatómicas.
Introducción.
Leptones.
Hadrones.
Conservación de números cuánticos.
Isospín.
II.4 Simetrías discretas
Inversión espacial.
Conjugación de carga.
Conservación y violación de las simetrías discretas.
II.5 Un paradigma de transición
Partículas: Hadrones y leptones.
Marco teórico: Teoría cuántica de campos.
Interacciones: Fuerte, electromagnética y débil.
II.6 Modelo de Quarks
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Degeneración, Simetrías y Grupos
Octetes, decupletes y singletes de hadrones: Modelo SU(3) de sabor.
Los quarks como representación fundamental de SU(3) de sabor.
Quarks pesados: Quark c. Quark b. Quark t.
Interacciones entre quarks: Interacción de color. Electromagnética. Débil.
Evidencias experimentales de los quarks.
II.7 -- El paradigma de la física actual: Modelo Estándar.
Partículas Elementales: Leptones. Quarks.
Marco teórico: Teorías gauge locales.
Interacciones: Cromodinámica cuántica.
Teoría Electrodébil.
Estos contenidos para este grupo, se imparten en el segundo cuatrimestre. Su horario puede
consultarse en la página web de la Facultad de
Física http://fisica.us.es/
Los profesores que imparten este grupo son: Mª Victoria Andrés Martín (bloque temático I) y
Juan Antonio Caballero Carretero (bloque temático II).
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El calendario de exámenes, tribunales ... serán los aprobados por Junta de Facultad y/o Consejo de
Departamento. Podrán modificarse en caso de necesidad siguiendo la normativa vigente.
Actividades formativas y horas lectivas
Actividad Créditos Horas
B Clases Teórico/ Prácticas 6 60
Sistemas y criterios de evaluación y calificación
De acuerdo con el "Reglamento General de Actividades Docentes de la Universidad de Sevilla"
(BOUS núm. 2, de 10 de febrero de 2009) existirá un método de evaluación por curso alternativo al
examen final. Éste podrá consistir en trabajos, controles u otras actividades propuestas por los
profesores. El peso de los diferentes bloques será fijado por los profesores de la asignatura en el
proyecto docente de la misma.
En los exámenes oficiales habrá cuestiones teórico-prácticas acerca de los contenidos impartidos
durante el curso, y se realizarán en las fechas oficiales aprobadas en Junta de Facultad.
Criterios de calificación del grupo
Tanto en la evaluación por curso como en la final, se tendrá en cuenta si el alumno comete errores
graves de tipo conceptual, de dimensiones o de unidades, lo que podrá anular la puntuación de la
pregunta
Evaluación por curso:
A) Consistirá en dos exámenes: un parcial de física nuclear y un parcial de física de partículas. La
nota propuesta será la media aritmética de ambas calificaciones siempre y cuando en ambos
exámenes se superen 4.0 puntos sobre 10; de lo contrario, el valor máximo de la nota será de 4.5.
B) Para esta evaluación por curso se tendrá en cuenta la realización de trabajos, controles de
seguimiento, problemas, etc. que sean propuestos por el profesor. La contribución de estos trabajos
podrá bonificar la nota de los exámenes parciales hasta un máximo de 1.5 puntos.
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C) En el examen final de la primera convocatoria, aquellos alumnos que hubiesen aprobado uno de
los dos bloques por evaluación por curso (calificación superior a 5) podrán realizar solo la parte que
no tuviesen aprobada. Para aprobar la asignatura será necesario obtener una nota igual o superior
a 4 y cuya media aritmética con la parte aprobada sea igual o superior a 5.
D) Los alumnos que hayan aprobado por curso y quieran intentar subir la nota de la asignatura,
pueden presentarse al examen final de la primera convocatoria bien de toda la asignatura, bien del
bloque temático con peor puntuación por curso.
Evaluación por examen final:
El examen final tendrá contenidos de Nuclear y de Partículas. La evaluación del examen tendrá en
cuenta que el alumno demuestre conocimientos suficientes en ambas partes. En el caso en que la
nota menor sea igual o superior a 3.5, la nota final vendrá dada por la media aritmética de ambas.
Será necesario alcanzar un 5 para aprobar. Si la nota menor fuese inferior a 3.5, la nota final se
determinará como la media geométrica de ambas partes siendo necesario de nuevo alcanzar el 5
para aprobar la asignatura.
PLAN DE CONTINGENCIA.-
En los párrafos que siguen se presentan las adaptaciones de la asignatura, tanto para el desarrollo
de la docencia como para el desarrollo de los procesos de evaluación, a dos posibles escenarios:
A.- escenario de menor actividad académica presencial como consecuencia de medidas sanitarias
de distanciamiento interpersonal que limiten el aforo permitido en las aulas, B.- escenario de
suspensión de la actividad presencial.
1.- Desarrollo de la docencia.
Escenario A.-
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En esta situación, la impartición de las clases se realizará de forma presencial, pero reduciendo el
aforo de las aulas al límite permitido por cuestiones sanitarias. Así pues, el seguimiento de las
clases sería presencial para una parte de los alumnos, mientras que para el resto se haría uso de
los medios telemáticos. Para ello, se baraja como posibilidad el uso de aulas con sistema de
cámaras que permitan retransmitir la clase en ?streaming?.
Escenario B.-
En este caso, la única posibilidad sería impartir las clases en su totalidad por vía telemática, usando
la aplicación Blackboard Collaborative Ultra (BCU), que forma parte de las herramientas disponibles
en la Plataforma de Enseñanza Virtual de la Universidad de Sevilla. Este método de docencia sería
también el aplicado en el escenario A, en el caso en que el uso de aulas con sistemas de
vídeo-conferencia resultase imposible por cuestiones generales de tipo organizativo: número de
alumnos, asignaturas, rotación, etc.
2.- Proceso de evaluación.
Escenario A.-
El procedimiento de evaluación, y criterios de calificación, se ajustarán a lo descrito en el párrafo
general que aparece al principio. En todo caso, los exámenes presenciales, tanto correspondientes
a la evaluación por curso como a la evaluación final, se realizarán de acuerdo con la normativa
general de sanidad, respetando las distancias de seguridad y aforos máximos de las aulas, y
siguiendo las directrices del Decanato de la Facultad y el Servicio de Prevención de la Universidad
de Sevilla (SEPRUS).
Escenario B.-
En este caso, los alumnos también dispondrán de dos vías de evaluación: (1) Evaluación por curso
y (2) Evaluación por exámenes finales. Ambas vías se componen de pruebas escritas y evaluación
oral, siendo necesario realizar todas las pruebas para aprobar la asignatura.
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Tanto en la evaluación por curso como en la final, se tendrá en cuenta si el alumno comete errores
graves de tipo conceptual, de dimensiones o de unidades, lo que podrá anular la puntuación de la
pregunta.
1) Evaluación por curso:
A) Se evaluarán cada bloque de la asignatura por separado: uno para física nuclear y otro para
física de partículas. Para cada bloque se realizará una prueba escrita online y una prueba
complementaria establecida a criterio del profesor, para garantizar la integridad académica. La
prueba escrita online definirá una nota de partida ?Ne?.
La prueba complementaria podrá ser un examen escrito online de preguntas cortas o una entrevista
oral; sus condiciones de aplicación serán comunicadas por el profesor con suficiente antelación. En
los casos aplicables, la nota propuesta para el bloque, ?Nb?, combinará la nota de la prueba
escrita, ?Ne?, con la de la prueba complementaria, ?Nc?, del modo siguiente: Nb = 0.5 F Ne + 0.5
(2-F) Nc, donde ?F? es un factor de fiabilidad de la prueba escrita online dado por
F=1-(Ne-Nc)^2/16, o bien F=0 si (Ne-Nc)^2 > 16. Si la prueba complementaria no es aplicable,
entonces Nb = Ne. El bloque de asignatura se considerará aprobado si Nb > 5.
La nota total por curso, ?N?, se establecerá mediante media aritmética usando la nota ?Nb? de
cada bloque. Para aprobar por curso la asignatura es necesario que la nota resultante tras la media
sea mayor que 5.0, pero si la nota de algún bloque es menor que 4.0, entonces la nota máxima a la
que se puede aspirar es 4.5.
B) Para esta evaluación por curso se tendrá en cuenta la realización de trabajos, controles de
seguimiento, problemas, etc. que sean propuestos por el profesor. La contribución de estos trabajos
podrá bonificar la nota N hasta un máximo de 1.5 puntos cuando N >= 5.
C) Los alumnos que hayan aprobado por curso y quieran intentar subir la nota de la asignatura,
pueden presentarse al examen final de la primera convocatoria, bien sea al examen completo o solo
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al bloque con peor nota ?Nb?. En tal caso se entiende que renuncian a la correspondiente nota de
evaluación por curso.
2) Evaluación por examen final:
A) El examen final constará de un examen escrito online y una prueba complementaria que se
establecerá en las mismas condiciones a la de evaluación por curso. Los alumnos podrán
conservar, para este examen final, la nota ?Nb? obtenida para alguno de los bloques, siempre que
dicha nota sea >= 5 y no se presente a subir nota de esa parte.
B) El examen final online escrito tendrá contenidos de Nuclear y de Partículas que se evaluarán
como bloques separados. La evaluación del examen tendrá en cuenta que el alumno demuestre
conocimientos suficientes en ambas partes. En el caso en que la nota menor sea igual o superior a
3.5, la nota de este examen escrito, ?Nf?, vendrá dada por la media aritmética de ambos bloques; si
la nota menor fuese inferior a 3.5, la nota Nf se determinará como la media geométrica de ambas
partes.
La prueba complementaria se realizará para alumnos según el criterio establecido por el profesor.
Cuando sea aplicable, la nota final propuesta, N, combinará la nota Nf con la de la prueba
complementaria, Nc, del modo siguiente: N = 0.5 F Nf + 0.5 (2-F) Nc, donde F es un factor de
fiabilidad de la prueba escrita online dado por F=1-(Nf-Nc)^2/16, o bien F=0 si (Nf-No)^2 > 16. Si no
es aplicable, entonces N = Nf.
C) Para la evaluación por examen final se tendrá en cuenta la realización de trabajos, controles de
seguimiento, problemas, etc. que sean propuestos por el profesor. La contribución de estos trabajos
podrá bonificar la nota N hasta un máximo de 1.5 puntos cuando N >= 5.
Los estudiantes son atendidos mediante correo electrónico. Además, se les ofrece la posibilidad de
solicitar tutorías colectivas haciendo uso de la aplicación BCU.
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Horarios del grupo del proyecto docente
https://fisica.us.es/docencia/titulaciones
Calendario de exámenes
https://fisica.us.es/docencia/titulaciones
Tribunales específicos de evaluación y apelación
Presidente: JOSE MIGUEL ARIAS CARRASCO
Vocal: CLARA EUGENIA ALONSO ALONSO
Secretario: JOSE MANUEL QUESADA MOLINA
Suplente 1: MANUEL LUIS LOZANO LEYVA
Suplente 2: MARIA ISABEL GALLARDO FUENTES
Suplente 3: CARLOS GUERRERO SANCHEZ
Bibliografía recomendada
BIBLIOGRAFÍA GENERAL:
Basic ideas and concepts in nuclear physics : an introductory approach
Autores: Heyde, Kris L. G.
Edición: 3rd ed.
Publicación: Bristol, [England] ; Philadelphia : Institute of Physics Pub., 2004
ISBN: 9780750309806
Physics of nuclei and particles, Vol I & II
Autores: Pierre Marmier, Eric Sheldon
Edición: 1982
Publicación: Academic Press, 1970
ISBN: 0-201-05976-2
Nuclear Physics, an introduction
Autores: Burcham, W:E:
Edición: 1982
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Publicación: Logman
ISBN: 0-201-05976-2
Structure of Nuclei
Autores: M. A. Preston, R.K. Bhaduri
Edición: 1982
Publicación: Reading, Mass. [etc.] : Addison-Wesley, 1982
ISBN: 0-201-05976-2
Nuclear physics : theory and experiment
Autores: Roy and Nigam
Edición: second ed.
Publicación: John Wiley, cop. 1967
ISBN: ISBN: 0-471-80553-X
Introductory Nuclear Physics
Autores: Krane, Kenneth S.
Edición: second ed.
Publicación: John Wiley and Sons, 1988
ISBN: ISBN: 0-471-80553-X
Introductory nuclear physics
Autores: Samuel S. M. Wong
Edición: second ed.
Publicación: J
ISBN: 9781781830604 (e-book)
An introduction to nuclear physics
Autores: W. N. Cottingham, D. A. Greenwood
Edición: 2013
Publicación: Cambridge University Press, 2001
ISBN: 9781781830604 (e-book)
Nuclear structure
Autores: William F. Hornyak
Edición: 2013
Publicación: Academic Press, cop. 1975
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CURSO 2020-21
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ISBN: 9781781830604 (e-book)
Nuclear Physics: experimental and theoretical
Autores: Hans, H.S.
Edición: 2013
Publicación: Kent, [England] : New Academic Science Limited, 2013
ISBN: 9781781830604 (e-book)
From nucleons to nucleus : concepts of microscopic nuclear theory
Autores: Jouni Suhonen
Edición: 2007
Publicación: Berlin ; New York : Springer,
ISBN: 9783540488590
Núcleos y partículas: introducción a la física nuclear y subnuclear
Autores: Segrè, Emilio.
Edición: 2006
Publicación: Reverté, 1972
ISBN: 9783540488590
Introduction to Nuclear Physics
Autores: H.A. Enge
Edición: 2006
Publicación: Reading, Mass. [etc.] : Addison-Wesley, 1975
ISBN: 9783540488590
Física Nuclear y de Partículas
Autores: Ferrer Soria, Antonio
Edición: 2006
Publicación: Universitat de València, D.L. 2006
ISBN: 9783540488590
Physique subatomique : noyaux et particules
Autores: Valentin. Luc
Edición: 1975
Publicación: Paris : Hermann, 1975
ISBN: 9783540488590
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CURSO 2020-21
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Nuclear and Particle Physics
Autores: B.R. Martin
Edición: 2006
Publicación: John Wiley \& Sons, Ltd.
ISBN: 9783540488590
Introduction to Elementary Particles
Autores: David Griffiths
Edición: 2008
Publicación: Wiley-Vch
ISBN: 9783540488590
Subatomic Physics
Autores: Ernest M. Henley y Alejandro García
Edición: 2007
Publicación: World Scientific
ISBN: 9783540488590
Particles and Nuclei. An introduction to the physical concepts
Autores: Povh, Rith, Scholz, Zetsche
Edición: 1995
Publicación: Springer
ISBN: 9783540488590
The ideas of Particle Physics. An introduction for scientists
Autores: G.D. Coughlan, J.E. Dodd, B.M. Gripaios
Edición: 2006
Publicación: Cambridge University Press
ISBN: 9783540488590
Introduction to high energy physics
Autores: D.H. Perkins
Edición: 2000
Publicación: Cambridge University Press
ISBN: 9783540488590
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CURSO 2020-21
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Introduction to Nuclear and Particle Physics
Autores: A. Das, T. Ferbel
Edición: 1994
Publicación: John Wiley \& Sons, Inc.,
ISBN: 9783540488590
BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA:
From nucleons to nucleus : concepts of microscopic nuclear theory
Autores: Suhonen, Jouni
Edición: 2007
Publicación: Springer
ISBN: 9783540488590
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