Incógnitas actuales en el área de la Física Nuclear. Aplicaciones tecnológica de los núcleos atómicos. Algunos benchmark históricos. Origen de los núcleos atómicos. Límite Tabla Periódica de Mendeléyev. Núcleos estables y radiactivos conocidos y por conocer. Isla de estabilidad. Tabla de nucleidos. Línea de estabilidad y línea de goteo. Descubrimiento de los núcleos por año. Abundancia de los distintos elementos atómicos. Laboratorios actuales de producción de núcleos radioactivos. Estructura interna de los protones y neutrones.
Conceptos Básico Relativos a Núcleos Atómicos
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Definiciones: (i) núcleo atómico, (ii) nucleones, (iii) interacción fuerte, (iv) isótopos, (v) isótonos, (vi) isóbaros, (vii) isómeros (y aplicaciones) y (viii) línea de goteo. Unidades. Constantes. Energía de ligadura. Energía de separación. Fórmular empírica de Weizsaker. Nociones sobre reacciones nucleares. Orden de magnitud temporal. Distribución de carga y materia. Radio nuclear y relación con el radio cuadrático medio. Sobre la analiticidad del campo medio.
Definición de momento angular. Deducción de las matrices de Pauli. Acople de dos momentos angulares. Coeficientes de Clebsch-Gordan. Ejemplo de acoples. Acople de tres y cuatro momentos angulares. Cambio de acoples y símbolo de Wigner 6j y 9j. Ejemplo de acople de cuatro momentos angulares.
Modelo de la gota líquida. Modelo de gas de Fermi. Modelo de capas. Núcleos mágicos. Campo medio. Fuerza residual. Potencial de Hartree-Fock. Separabilidad de la función de onda. Oscilador armónico. Potencial de Woods-Saxon. Interacción espín-momento orbital. Núcleos mágicos.
Potencial central de Woods-Saxon. Interacción spin-orbit. Espectro de partícula simple experimental. Energía de separación. Carozo y partícula de valencia. Espectro de energía respecto al carozo. Determinación numérica del espectro del O y comparación con el experimento. Esquema de niveles para neutrones y protones.
Segunda Cuantización y Función de Onda de Dos Partícula
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Notación de braket. Espacio de Hilbert de una y muchas partículas. Bases, completitud y ortogonalidad. Espacio de Fock. Representación número de ocupación. Teorema de Wick. Ecuación de Hartree-Fock. Función de onda de dos partículas acopladas en segunda cuantificación. Representación de un operador de una y dos partículas en segunda cuantificación.
Separación centro de masa. Canales de reacción. Sección eficaz experimental. Condición de contorno. Amplitud de dispersión. Densidad de corriente. Sección eficaz teórica. Solución de la ecuación de Schroedinger del movimiento relativo con condición de contorno de scattering. Expansión en ondas parciales. Cambio de fase. Matriz de dispersión. Expansión amplitud de dispersión en ondas parciales. Sección eficaz diferencial y total. Ejemplo. Sección eficaz de absorción. Potencial óptico. Sección eficaz total. Teorema óptico.
Nucleosíntesis primordial. Nucleosíntesis en estrellas: cadena p-p, cadena con alfas, reacción triple alfa, ciclo Carbono-Nitrógeno-Oxígeno. Datación por Carbono. Datación de tiempos geológicos. Medicina nuclear: generalidades en el diagnóstico por imagen y radioterapia, uso del Tecnecio, terapia por captura de neutrón en Boro. Física y funcionamiento del resonador magnético nuclear. Generalidades de reactores de potencia por fisión y fusión.
