Física Nuclear Experimental 

1 Programa

1.1 Fundamentos Teóricos

1.1.1 Fundamentos de la detección.[Kno], Cap. 2; [Leo] Cap. 2.

Interacción de partículas cargadas con la materia. Interacción de fotones con la materia. Interacción de neutrones con la materia

1.1.2 Detectores.[Deb]; [Kno] Cap. 4-13; [Leo] Cap. 5-10.

Detectores de ionización gaseosa. Ionización de gases. Reacciones de transferencia de carga en gases. Cámara de ionización. Detectores de centelleo. Tipos de centelleadores: orgánicos e inorgánicos, líquidos y sólidos. Fotomultiplicadores. Detectores de semiconductor. La unión p-n. Tipos de detectores de semiconductor. Detectores compensados con Li: la configuración p-i-n. Detectores de Ge de alta pureza. Análisis comparativo del rango de aplicabilidad de las tres familias de detectores

1.1.3 Detectores de neutrones lentos y rápidos. [Kno] Cap. 14 y 15; [Tan] Cap. 5.

Reacciones de interés. Detectores borados. Detectores de 3He. Contadores de fisión. Contadores por activación neutrónica. Detectores de Li. Detectores de neutrones rápidos.Espectrometría de neutrones por el método del tiempo de vuelo.

1.1.4 Otros detectores y técnicas especiales. [Kno] Cap. 19; [Mos].

Telescopios Delta E-E. Detectores sensibles a la posición. Detectores de trazas nucleares. Detectores de tiempo de vuelo. Detectores Cherenkov. Mallas/series de detectores. Calorímetros. Detectores de superconductor. Espectrómetros magnéticos.

1.1.5 Electrónica.[Kno] Cap. 16-18; [Leo] Cap. 11-14.

Pulsos eléctricos. Transmisión de señales. Amplificadores. Discriminadores. Conversores analógicos digitales. Unidades lógicas.

1.1.6 Aceleradores e Instalaciones de Física Nuclear.[Fer] Cap. 4; [Sch]; [Bry].

Tipos de aceleradores. La fuente de iones. Aceleradores electrostáticos: Cockcroft-Walton y Van de Graaff.Ciclotrón. Sincrotrón. Sincrociclotrón. Aceleradores lineales. Evolución histórica de los aceleradores: perspectivas. Instalaciones nucleares europeas.

1.2 Prácticas de Laboratorio

1.2.1. Dispersion Rutherford

Estudio de la dispersion de particulas alfa en una lamina de oro utilizando detectores multisegmentados de silicio. Montaje del dispositivo experimental: Desde la puesta en marcha del sistema de vacío, detectores, electrónica y sistema de adquisicion de datos con al menos 32 parametros. Determinación del espesor de la lámina de oro a partir de las perdidas en energia de las particulas alfa al atravesar la lamina y las simulaciones de SRIM en funcion del espesor. Determinacion de la seccion eficaz.

1.2.2. Montaje de detectores de centelleador.

Se parte de dos tipos distintos de centelleadores: un BaF2 y un plastico de centelleo, se aislan de la luz exterior y acoplan a un fotomultiplicador. Se mide la resolucion energetica de estos detectores usando fuenets de 60Co y 137Cs. Una vez caracterizados los detectores se monta un circuito de coincidencias y se mide la fuente de 60Co.

1.2.3. Espectroscopia de absorcion total (TAS) con un cristal de BGO en geometria 4pi.

Un espectrometro de absorcion total es un detector diseñado para medir cascadas gamma completas en lugar de gammas individuales dando señales proporcionales a la alimentación del estado excitado. Se determinan las caracteristicas del detector usando fuentes de 137Cs y 60Co y se realizan medidas con las fuentes de 60Co y 22Na.

1.2.4. Simulación numerica por ordenador.

Se determinará el esquema de niveles del 177Hf utilizando un programa de modelo de capas donde además se ilustra el efecto de la deformación sobre la estructura excitada nuclear.