Física (plan 2002) 2022-1

Optativas, Temas Selectos de Física de Radiacciones I

¡¡¡¡Bienvenidos!!!!

Si te interesa aprender cómo funciona un acelerador de partículas y los mil y un usos de ellos, esta clase es para ti.

En el curso estudiaremos las aplicaciones de los aceleradores de partículas en áreas tales como la ciencia de materiales, ciencias ambientales, alimentos, arte, arqueología. También veremos cómo es posible modificar materiales usando los aceleradores de partículas, para cambiar sus propiedades ópticas, eléctricas, estructurales; o bien para crear celdas de combustible más eficientes.

La clase será los días miércoles de 10-12 hrs. La primera reunión de información será el día miércoles 25 de agosto a las 10:00 hrs en la plataforma Zoom (https://cuaieed-unam.zoom.us/j/85244310715). La segunda reunión de información será el día miércoles 1 de septiembre a las 10:00 hrs (https://cuaieed-unam.zoom.us/j/82650269658). La primera clase será el día miércoles 22 de septiembre a las 10:00. Para obtener mayor información mandar correo a:

Dra. Alejandra López Suárez

chipi72@gmail.com, chipi@fisica.unam.mx

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.

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.

Enlace de internet

Se utilizará la plataforma Zoom para la clase. La fecha de la primera clase será el miércoles 22 de septiembre a las 10:00 hrs.

Contacto

Para mayor información comunicarse con la Dra. Alejandra López Suárez

E-mail: chipi72@gmail.com

Los exámenes son conceptuales. Se mandarán a casa y el estudiante lo regresa contestado tres días después. No hay exámenes de reposición, ni examen final.

2 Exámenes 67%

1 Trabajo de investigación 33%

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

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

3. Interacción de radiación con materia

3.1 Radiación ionizante

3.2 Frenado electrónico

3.3. Frenado nuclear

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

Examen 1

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

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

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 en alimentos

7.4. Aplicaciones en arte y cultura

Examen 2

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).