Tecnologias Nucleares e da Física de Partículas

Objetivos

- Compreender as propriedades básicas das interações fundamentais, das partículas elementares e dos núcleos para alcançar um entendimento suficiente de aplicações tecnológicas dos mecanismos de interação dos diferentes tipos de partículas e radiação com a matéria, quer ao nível atómico, quer ao nível nuclear. - Adquirir conhecimentos na área dos sistemas de deteção de partículas e radiação fornecendo competências necessárias para a utilização de sistemas de deteção integrados de aquisição e processamento de dados, para aplicações científicas e desenvolvimento tecnológico em várias áreas, como ambiente, saúde, espaço e novos materiais. - Desenvolver trabalho autónomo no desenvolvimento de um projeto de simulação da interação da radiação com a matéria que corresponda a uma aplicação tecnológica, utilizando ferramentas de simulação baseadas em Geant4.

Programa

1.Descoberta da radioatividade, do núcleo e das partículas elementares. As forças fundamentais e os seus alcances 2.Interação da radiação com a matéria:interações dos fotões: efeito fotoelétrico, Difusão de Compton, Produção de pares; interações das partículas carregadas: perda de energia por excitação e ionização.“Stopping Power”, alcance e o Pico de Bragg. Perda de energia por radiação (Brehmstrahlung). Energia critica. Difusão múltipla Radiação de Cherenkov 3.O núcleo e a “radiação nuclear”: A dimensão dos núcleos, a massa dos núcleos, energia de ligação e excesso de massa. Estabilidade nuclear e declínios nucleares 4.Declínio radioativo : Atividade; Produção de radioisótopos; Equilíbrio 5.Neutrões e Reações nucleares: Classificação dos neutrões; A interação dos neutrões com a matéria; Os diferentes tipos de reações nucleares 6. Princípios de deteção de partículas e radiação:Diferentes tipos de detetores e suas aplicações; Medição de posição,velocidade,carga,energia,momento.

Pré Requisitos

Para alcançar os objectivos de aprendizagem esperados, os estudantes devem ter conhecimentos prévios de eletromagnetismo e mecânica quântica elementar.

Competências Transversais

80% - Pensamento Crítico e Inovador 20% de entre Competências intrapessoais, Competências interpessoais e Literacia da informação.

Componente de Programação

A componente de projeto têm como objetivo o desenvolvimento de modelos simples de de aplicações tecnológicas da radiação utilizando ferramentas de simulação baseadas em Geant4 para a simulação de detectores e de aplicações das tecnologias nucleares e da física de partículas.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.