Interacción radiación-materia

Conocer los procesos y las magnitudes relevantes para describir la interacción de la radiación con la materia, tanto en el caso de radiaciones directamente ionizantes (pesadas y ligeras) como de los diferentes tipos de radiación indirectamente ionizante (fotones y neutrones).

Aprender a calcular las magnitudes citadas y a utilizar programas y bases de datos para su cálculo más preciso.

Para dicho cálculo se tomarán como ejemplos las aplicaciones más importantes de las radiaciones ionizantes.

- Fuentes de radiación. Radiaciones directamente ionizantes: Fuentes de partículas cargadas pesadas. Fuentes de electrones rápidos. Radiaciones indirectamente ionizantes: Fuentes de radiación electromagnética. Fuentes de neutrones.

- Interacción de radiaciones directamente ionizantes con la materia. Tipos de interacción. Partículas pesadas: Poder de frenado, distribuciones de pérdida de energía, curva de Bragg, straggling, alcances. Partículas ligeras: Poder de frenado por colisión y por radiación. Curvas de transmisión y alcances.

- Interacción de radiaciones indirectamente ionizantes con la materia. Radiación electromagnética: Tipos de interacción, procesos mayores y menores. Producción y atenuación de haces de radiación EM. Neutrones: Clasificación, mecanismos de interacción y secciones eficaces. Difusión y moderación de neutrones.

- Interacción de láseres con la materia.
Generación de radiación ionizante con radiaciones no ionizantes: láseres de alta potencia, interacción láser materia, aceleración de partículas en plasmas.

- Interacción de la radiación de energías intermedias y altas.

- Algunos ejemplos de utilización de la Interacción de la Radiación con la materia.
Espectrometría gamma con detectores de radiación.
Aplicaciones médicas (Dosimetría, Protección radiológica, Física Médica)
Aplicaciones energéticas

En el caso de tener que impartir la docencia en los escenarios 2 o 3 se mantendrán los contenidos citados y se adaptará la metodología de la enseñanza

Bibliografía básica

Particle Data Group.- “Review of Particle Physics; Last Edition 2020: Passage of Particles through Matter” (Rev 2019).. Edición web.

E. B. Podgorsak.- “Radiation Physics for Medical Physicists”. Springer Verlag, Heidelberg, 2ª Edición, 2010.

J.E. Turner.- “Atoms, Radiation, and Radiation Protection”. 3ª Edición, completada, revisada y ampliada.
Wiley, 1995, 2007.

Bibliografía complementaria

H. Nikjoo, “Interaction of radiation with matter”, CRC press (2013)

F.H. Attix.- "Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry". John Wiley & Sons, 1986.

G.F. Knoll, “Rdiation detection measurements”, John Wiley and Sons, New York (1979)

Tsoulfandis, “Measurrements and detection of radiation”, McGraw-Hill, New York (1983)

W.R. Leo, “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, Springer-Verlag (1987)

R. D. Evans.- “The Atomic Nucleus". Reedición Ed. Krieger, N.Y. 1982.

K.S. Krane.- "Introductory Nuclear Physics". John Wiley & Sons, 1988.

X. Ortega Aramburu y J.Jorba Bisbal (Ed.).- "Las radiaciones ionizantes. Su utilización y riesgos. Vol. 1
y 2. Ediciones UPC, 1994 y 1999.

G. C. Lowental & P. L. Airey.- “The Atomic Nucleus". Reedición Ed. Krieger, N.Y. 1982.

R. L. Murray.- “Practical Applicationes of Radioactivity and Nuclear Radiations”. Cambridge Univ. Press. 2004.

Recursos en red

En la asignatura se emplean diversos materiales que están abiertos al público en la red y que son mantenidos por instituciones nacionales o internacionales. Los estudiantes los usarán de forma continua como bases de datos, esquemas de niveles, constantes físicas, e incluso material de texto. Aunque el material es abundante y se les comunica, parcialmente, a través del campus virtual, los alumnos harán mayor uso de los siguientes centros de documentación:

http://pdg.lbl.gov
http://physics.nist.gov/cuu/index.html
http://www.iaea.org
http://www.nndc.bnl.gov

Competencias y resultados
Resultados:
Los resultados se presentan en la página web del Máster de Física
Competencias:
Básicas y generales:
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigación en equipo.
CG02 - Tener capacidad de análisis y de síntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad para redactar textos, artículos o informes científicos conforme a los estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse con las distintas modalidades usadas para la difusión de resultados y divulgación de conocimientos en reuniones científicas.
CG05 - Aplicar los conocimientos a la resolución de problemas complejos.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Transversales:
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentación, informes y artículos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT02 - Desarrollar la capacidad para la toma de decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.

Específicas:
CE12 - Proporcionar una formación especializada, en los distintos campos que abarca la Física Fundamental: desde la física medioambiental, la física de fluidos o la acústica hasta fenómenos cuánticos y de radiación con sus aplicaciones tecnológicas, médicas, etc.
CE13 - Dominar herramientas interdisciplinares, tanto a nivel teórico como experimental o computacional, para desarrollar con éxito cualquier actividad de investigación o profesional enmarcada en cualquier campo de la Física.

20 horas de clases teóricas con la metodología de clase magistral y 10 horas de seminarios y problemas en los que, además de evaluar el aprendizaje de los diferentes apartados, los alumnos se ejercitarán en la realización de cálculos de las principales magnitudes.

La docencia será presencial

En su caso alguna de las clases podría emplearse para realizar algún montaje experimental.

En las clases dedicadas a seminarios y problemas los estudiantes tendrán que resolver y exponer las soluciones que hayan obtenido a los ejercicios o trabajos que previamente se les haya asignado, normalmente a través del Campus Virtual.

El sistema de evaluación seguirá el esquema siguiente

La evaluación será continua a lo largo del curso.

A la calificación final contribuirán los ejercicios de tipo test que se puedan realizar durante el curso (exámenes cortos), así como la resolución de problemas y la exposición de trabajos, en su caso.

Podrá además existir un examen final para los casos en los que no esté diáfana la adquisición de las competencias específicas de la asignatura.


Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”

Aproximadamente una hora y media por hora lectiva, dependiendo de su formación previa y el nivel de comprensión que desee alcanzar.

Realizar los ejercicios propuestos. Participar en las clases, sean presenciales o telemáticas.