Clases 2025 dictadas
Clase 1. 18/3. Física de radiaciones y física médica. Trayectorias de educación y profesionales en física médica. Datos de constantes, CODATA, NIST. Ejemplos, constante de masa atómica, isótopos, radio dde Bohr, radio clásico del electrón, longitud de onda de Compton, energía de Rydberg, masas de algunas partículas. (cap. 1 Podgorsak)
Clase 2. 20/3. Fuerzas y partículas. Interacciones fundamentales. Intensidad relativa. Mediadores de las interacciones y partículas de materia. Hadrones (mesones y bariones) y leptones. Clasificación de las radiaciones: ionizantes y no-ionizantes. Radiación directa e indirecta. (cap. 1 Podgorsak)
Clase 3. 25/3. Transferencia lineal de energía. Usos de las radiaciones.Clasificacion de las radiaciones directas. (cap. 1 Podgorsak)
Clase 4. 27/3. Clasificación de radiaciones directa: electrones, positrones, partículas pesadas. Clasificación de radiaciones indirectas. Fotones, neutrones. Unidades y cantidades relevantes: exposición X, kerma K, dosis D, dosis equivalente H, actividad A.(cap. 1 Podgorsak)
Clase 5. 1/4. Dosis en agua para radiaciones directas e indirectas: fotones, electrones, iones pesados. PDD. Máximos y propiedades principales. Física atómica. Masa atómica, masa nuclear, número de masa atómica. Número y constante de Avogadro. Mol. Unidad de masa atómica, dalton. Masa atómica media. Masa molecular media. (cap 1 Podgorsak)
Clase 6. 3/4. Número de electrones por unidad de volumen y por unidad de masa. Relatividad, transformaciones de Lorentz y ecuaciones relativistas. Energía, impulso y energía cinética. Átomo de Bohr, radio, velocidad y energía. (cap 1 Podgorsak)
Clase 7. 8/4. Valores de magnitudes físicas del modelo del átomo de Bohr en función de: radio de Bohr, energía en reposo del electrón y constante de estructura fina. Correcciones del modelo de Bohr por: masa finita del núcleo, volumen finito del núcleo, interacción espin-órbita, interacciones dipolo-dipolo, correcciones relativistas, principio de Pauil y partículas idénticas. Modelo de capas atómicas, momento angular orbital y espín. Número de electrones en cada capa. Comparación con átomos reales. Ecuación de Schrodinger, ecuación independiente del tiempo, estados estacionarios. Ecuación en una dimensión y en tres dimensiones. Solución general. Propiedades de la función de onda. Valores esperados y dispersión. Principio de incertidumbre. (cap 1 Podgorsak, cualquier libro de física moderna , Krane, Eisberg.... French)
Clase 8. 10/4. Pozo infinito (caja rígida) en una dimensión, energía de estados ligados y funciones de onda. Pozo finito, estados ligados, ecuación trascendente para la energía de estados ligados. Paridad de los estados ligados. ( ver libros de física moderna, Krane, Eisberg, ... French)
Clase 9. 22/4. Oscilador armónico, energías y autofunciones. Potencial escalón, coeficientes de reflexión y transmisión. Ecuación de Schrodinger en 3 dimensiones. Pozo infinito y oscilador armónico. Degeneración de estados.( ver libros de física moderna, Krane, Eisberg, ... French)
Clase 10. 24/4. Potenciales centrales. Ecuación radial. Solución de la ecuación angular: armónicos esféricos Y_lm. Momento angular orbital y momentos angulares generalizados. Valores propios de J y J_z. Normalización y condiciones de contorno. Pozo esférico infinito. Solución para l=0. Pozo con l diferente de 0. Funciones de Bessel y Neumann esféricas. Degeneración en energía de las soluciones. ( ver libros de física moderna, Krane, Eisberg, ... French)
Clase 11. 29/4. Átomo de hiodrógeno y átomos hidrogenoides: potencial de Coulomb. Estados libres y ligados. Ecuación estacionaria para la función radial. Cuantificación de la energía. Soluciones en función de los polinomios asociados de Laguerre. Degeneración. Transiciones: absorción y emisión de fotones. Constante de Rydberg. Correcciones por masa reducida y para Z > 1. Correcciones al potencial coulombiano: interacción de electrones, espín-órbita (estrucutra fina), momento magnético del electrón - momento magnético núcleo (estructura hiperfina). correcciones relativistas a la energía cinética, tamaño finito del núcleo, corrimiento de Lamb: separación de estados 2s1/2 y 2p1/2 en hidrógeno debido a efectos cuánticos de polarización del vacío y auto energía del electrón. Approximación de Hartree para la capa K y la últim capa. ( ver libros de física moderna, Krane, Eisberg, ... French)
Clase 12. 6/5. Comparación de medidas con la aprox. de Hartree, energías de ligadura y Zeff. Dispersión de partículas, colisiones elásticas e inelásticas. Longitud de onda de de Broglie y colisiones. Experiencia de Geiger- Marsden. Colisión Rutherford, Mott, Moller, Bhabha, múltiple. DIstancia de máxima proximidad de la colisión de partículas alfa con núcleos. Sección eficaz diferencial, interpretación. Luminosidad. (ver Podgorsak)
Clase 13. 8/5. Sección eficaz diferencial y sección eficaz total. Potenciales centrales. Fórmula de la sección eficaz en el caso clásico. Camino libre medio. Desviación de particulas alpha por electrones, máxima desviación. (ver Podgorsak, libros de física moderna y mecánica clásica)
Clase 14. 13/5. Cálculo de la sección eficaz clásica de Rutherford. Distancia de máxima aproximación en función del ángulo de desviación. Correcciones de la sección eficaz de Rutherford para desviaciones muy pequeñas y grandes. Secciones eficaces en mecánica cuántica. Amplitud de dispersión. Ecuación integral de difusión. Función de Green. (Podgorsak, Griffiths de mecánica cuantica cap )
Clase 15. 15/5. Amplitud de dispersión y sección eficaz diferencial. Aproximación de Born a primer orden. Cálculo de la ampitud de difusión en la aproximación de Born. Límite de bajas energías o grandes longitudes de onda. Potencia central y la amplitud de difusión. Cálculo de la sección eficaz para la dispersión de Rutherford. (Griffiths de mecánica cuántica, Podgorsak )
Clase 16. 20/5. Propiedades nucleares. Radio y densidad. Saturación de las fuerzas nucleares. Estabilidad nuclear. Diagrama de Segré Z-N. Energía de ligadura nuclear en función de la masa nuclear o de la masa atómica. (Podgorsak, Meyerhof)
Clase 17. 22/5. Energía de ligadura nuclear total o por número de nucleones. Energías de separación. Fórmula de Bethe Weizsacker de la masa nuclear, términos de volumen, superficie, de Coulomb, de Pauli, de apareamiento y de capa nuclear. Valle de estabilidad. (Podgorsak, Meyerhof)
Clase 18. 27/5. Momentos angulares de estados nucleares. Momentos magnéticos, magnetón de Bohr. Momentos cuadrupolares. Suma de momentos angulares. Caso 1/2+1/2 y l+1/2. Estados triplete y singlete, propiedades de paridad. (Meyerhof, Pdogorsak)
Clase 19. 29/5. Deuterón. Momento magnético y cuadrupolar. Estados ligados y no ligados n-p, p-p, n-n. Potencial nucleón-nucleón dependiente de espín. Leyes de conservación: energía, impulso momento angular, número bariónico, número leptónico del electrón: Simetrías aproximadas: paridad, isospin. (Meyerhof)
Clase 20. 3/6. Evidencias de los números mágicos. Modelos de potenciales centrales. Acoplamiento espín órbita. Ejemplo con el oscilador armónico. Estado base del oxígeno 16. (Meyerhof, Podgorsak)
Clase 21. 5/6. Ejemplo de potencial de espín-órbita con potencial tipo Wood-Saxon. Estad base del oxxíogeno 17. Primer estado excitado. Estado base del litio 6. Limitaciones del modelo espín-órbita: energía de apareamiento para momentos angulares grandes, modelos colectivos (vibracionales y rotacionales). Caso del uranio 238, bandas rotacionales.
Clase 22 y 23. 10/6. Ley de decaimiento exponencial. Constante de desintegración e interpretación como probablilidad de decaimiento por unidad de tiempo. Tiempo promedio entre decaimientos en una muestra. Vida media y vida promedio. Actividad y actividad específica. Decaimiento alfa, espectro y energías de las partículas alfa. Energía Q disponible en el decaimiento, Q en función de las masas nucleares, de las energías cinéticas y de las energías de ligaduras nucleares. Distribución del impulso y energía entre el núcleo hija y la partícula alfa. Modelo de Gamow del decaimiento alfa. Factor gamma de Gamow. Efecto tunel para barrera rectangular. Generalización a un potencial unidimensional y en 3 dimensiones. Probabilidad de efecto tunel. Cálculo de la constante de decaimiento para el decaimiento de Uranio 238 en Thorio 234. Barreras anchas y delgadas. (Meyerhof, Podgorsak)
Clase 24. 12/6. Fracciones de decaimiento. Producción de radioisótopos. Series radioactivas: P -> D -> G. Equilibrio transitorio y secular. Actividades. (Meyerhof, Podgorsak)
Clase 25. 24/6. Valores medios u fluctuaciones en la disstribucón binomial, Poisson y normal. Decaimeintos como un evento aleatorio, dsitribución binomial . Aproximación por la distribución de Poisson. (Turner, Podgorsak)
Clase 26. 26/6. Aproximación de Poisson, medidas y estimaciones. Distribución normal en el caso de n >> 1. Cálculo de probabilidades a partir de P(z < z_o). (Turner, Podgorsak)
Clase 27. 1/7. DIstribución normal. Función erf(z). Probabilidades e intervalos de confianza. Tasa de conteo gruesa, neta y de fondo para fuentes de vida media larga. Errores. Tiempo óptimo de medida entre fondo y cuentas gruesas. Medidas en fentes de vida media corta. Ejemplos. (Turner, Podgorsak)
Clase 28. 3/7. Ejemplos de problemas de decaimiento con las distribuciones binomial, Poisson y normal. (Turner, Podgorsak)