Física (plan 2002) 2021-2

Optativas, Temas Selectos de Física de Radiacciones I

Temas Selectos de Física de Radiaciones I

Técnicas nucleares para el análisis y modificación de materiales

Dra. Alejandra López Suárez

e-mail: chipi72 @gmail.com

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Dinámica del curso: Se realizarán presentaciones semanales vía Zoom de los temas del curso, como si se diera un curso en forma. Durante las presentaciones se contestarán dudas de los temas tratados. Posterior a la clase se enviará al correo de los alumnos, las notas y las presentaciones de cada clase.

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Recursos didácticos: Se utilizarán diversos libros y artículos como base del curso. Éstos se pueden encontrar en la sección de bibliografía. En clase, la profesora usará los programas de simulación SRIM y SIMNRA para obtener los poderes de frenado y las trayectorias de los iones al interactuar con diferentes materiales y para el análisis de espectros RBS y ERDA, respectivamente.

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Horario de clase: La clase será los días miércoles de 10-12 hrs.

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Fecha de la primera reunión: Habrá dos reuniones informativas para explicar con más detalle los objetivos del curso, el temario y los criterios de evaluación. Las fechas serán los días miércoles 3 de marzo a las 10:00 hrs y miércoles 10 de marzo a las 10:00 hrs.

Las ligas para ingresar a las reuniones de Zoom:

3 de marzo, 10:00 hrs: https://cuaed-unam.zoom.us/j/86322788812

10 de marzo, 10:00 hrs: https://cuaed-unam.zoom.us/j/87518972947

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Enlace de internet: Se utilizará la plataforma Zoom para la clase.

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Contacto: Para mayor información comunicarse con la Dra. Alejandra López Suárez

E-mail: chipi72@gmail.com

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Criterios de evaluación:

Los exámenes son conceptuales. Se enviará por correo electrónico para contestralo en casa el día miércoles y el estudiante lo regresará contestado el día viernes. No hay exámenes de reposición, ni examen final.

2 Exámenes 67%

1 Trabajo de investigación 33%

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Temario del curso:

1. Resumen

1.1. Ionización

1.2 Energía de ionización

1.3 Modelo Atómico

1.4 Átomos e isótopos

1.5 Choques entre partículas

1.6 Mecánica cuántica

1.7. Números cuánticos

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2. Aceleradores de partículas

2.1 Acelerador lineal

2.2 Acelerador circular

2.3 Ciclotrón

2.4 Acelerador Van de Graaff

2.5 Acelerador Pelletron

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3. Interacción de radiación con materia

3.1 Radiación ionizante

3.2 Frenado electrónico

3.3. Frenado nuclear

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4. Retrodispersión de Rutherford (RBS)

4.1 Conceptos físicos de RBS

4.2. Resonancias y secciones No-Rutherford

4.3 Análisis cuantitativo de materiales usando RBS

4.4 Análisis de un espectro RBS

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Examen 1

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5. Análisis de Iones de Retroceso (ERDA)

5.1. Conceptos físicos de ERDA

5.2 Absorbedor

5.3 Análisis cuantitativo de materiales usando ERDA

5.4 Análisis de un espectro ERDA

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6. Emisión de rayos X inducida por partículas (PIXE)

6.1. Conceptos físicos de PIXE

6.2 Análisis cuantitativo de materiales usando PIXE

6.3. Análisis de un espectro PIXE

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7. Aplicaciones

7.1 Aplicaciones de las técnicas de origen nuclear en ciencia de materiales

7.2 Aplicaciones de las técnicas de origen nuclear en ciencias ambientales

7.3 Aplicaciones de las técnicas de origen nuclear en la industria alimentaria

7.4. Aplicaciones de las técnicas de origen nuclear en arte y arqueología

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Examen 2

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Bibliografía:

1. J. Rickards, “La física de las radiaciones en materia”, UNAM (2001).

2. A. Oliver, Application of Accelerators in Research and Industry (1997), 1105-1107.

3. C. Kittel, Introducción a la Física del Estado Sólido, Ed. Reverté, 3ª. Ed. (1991).

4. G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, Ed. John Wiley &Sons, 2ª. Ed., EUA (1989).

5. L.C. Feldman and J.W. Mayer, Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis, Ed. North Holland, Nueva York (1986).

6. W.-K. Chu, J.W. Mayer and M.-A. Nicolet, Backscattering Spectrometry, Ed. Academic Press, Nueva York (1978).

7. J.R. Tesmer and M. Nastasi, Ed., Handbook of Modern Ion Beam Materials Analysis, Ed. MRS, Pensylvania, EUA (1995).

8. S. Johansson, J Campbell, PIXE: A novel technique for elemental analysis. Ed. John Wiley And Sons, Inglaterra (1988).

9. M. Mayer, SIMNRA User’s Guide, Version 6.02, Max Planck-Institute für Plasmaphysik, Garching (2010).