فیزیک هسته‌ای(به انگلیسی: Nuclear physics) بخشی از علم فیزیک است که به بررسی خواص و ویژگی‌های هسته‌ها (هستهٔ اتم‌ها) می‌پردازد. از جمله این خواص می‌توان به خواص استاتیکی هسته‌ها مانند گشتاورهای مغناطیسی و الکتریکی، انرژی‌های بستگی و همچنین خواص دینامیکی هسته‌ها مانند مدهای واپاشی و خواص رادیو اکتیویتهٔ هسته‌ها اشاره نمود.

این شاخه از علم، پایه بسیاری از علوم جدید از جمله فیزیک ذرات بنیادی و مهندسی هسته‌ای می‌باشد. به طور کلی این شاخه از دانش دارای ۳۰۰ زمینه علمی- تحقیقاتی و حدود ۱۵۰ زمینه تولید فناوری‌های کاربردی می‌باشد.

بایستی بین [فیزیک اتمی] و [فیزیک هسته ای]تفاوت قائل شد.فیزیک اتمی به بررسی ساختار اتم میپردازد و بیشتر اوقات میکوشد تا به آرایش الکترون‌ها پی ببرد و راهبرد‌های استفاده از الکترون به هر منظور را کشف و استفاده کند؛ولیکن فیزیک هسته ای بر روی هسته اتم متمرکز است و سعی بر این دارد که از هسته که حاوی نوکلئون ها(پروتون ‌ها و نوترون ها)و کوارک ها(ذرات کوچکتر درون پروتون‌ها و نوترون ها)است انرژی بدست آورد.البته کار‌های دیگری نیز مانند تعیین نیمه عمر و... هستند که مخصوص فیزیکدانان هسته ای است.با این همه،اکثریت فیزیک اتمی و هسته ای را یکی میشمارند.

 

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه تاریخی

لایه های ماده

لایه های اتمی

تاريخچه اوليه فيزيك هسته اي و فيزيك ذرات

عوامل موثر در سير پيشرفت تاريخي

ایزوتوپ

جرم اتمی

پروتون

کارهای رادرفورد

کارهای موزلی

نوترون

فيزيك هسته اي و ذرات بنيادي در دوران بلوغ

و...

فصل دوم: رادیواکتیویته

كشف راديواكتيويته طبيعي و مصنوعي و قانون واپاشي راديواكتيو

واپاشی

کارهای انجام شده و آزمایشات

اكتيويته يك ماده راديواكتيو

نیمه عمر

عمر ميانگين

ثابت واپاشی

واپاشي آلفا

واپاشي بتا

نوترینو

واپاشی بتا-

واپاشی بتا+

واپاشي گاما، الكترونها تبديلي و گذارهاي ايزومري

ايزوتوپهاي راديواكتيو طبيعي

سري هاي واپاشي راديواكتيو

واحدهاي راديواكتيويته

و...

فصل سوم: کشف هسته

آزمايش رادرفورد

آزمايش هاي جي جي تامسون

پراکندگي رادرفورد

فرمول های ریاضی

يکاها و تعاريف

و...

فصل چهارم: شتاب دهنده های ذرات و چشمه های نوترون

مقدمه

انواع شتاب دهنده ها

شتاب دهنده هاي هدف ثابت

شتاب دهنده هاي باريكه برخوردي

ويژگي هاي يك شتاب دهنده

شتاب دهنده هاي الكتروستاتيكي

شتاب دهنده هاي دوره اي

شتاب دهنده هاي خطي

شتاب دهنده هاي دایره ای

مولد كوكرافت - والتون

مولد واندوگراف

شتاب دهنده دو پشته واندوگراف

LINAC

پایداری فاز

نوع Alvarez

بتاترون

سيكلوترون

سنكروسيكلوترون

سنكروترون

برخوردي ها

چشمه هاي نوترون

نوترون ها بر اساس انرژي

و...

فصل پنجم: مدل های هسته ای

انواع مدل ها

مدلهای هسته اي اوليه

فرضیه بت

مدل نیلز بوهر

مدل گاز فرمي

مدل پوسته ای

توزيعهاي چگالي هسته اي

پاريته ها و تكانه هاي زاويه اي كل حالتهاي هسته ­اي

گشتاورهاي مغناطيسي

مدل دوراني

مدل ارتعاشي

مدل نيلسون

مدل ذره آلفا

مدل برهمکنش بوزون

و...

فصل ششم: واپاشی هسته ای

مقدمه

نسبت انشعاب

عوامل موثر در احتمال گذار

فضای فاز

وابستگی اسپین

وابستگی ایزواسپین

وابستگی فضایی

واپاشی آلفا

واپاشی بتا

نظریه واپاشی بتا فرعی

دستورهای گزینش

واپاشی دو بتایی

واپاشی گاما

یکاهای وایسکوف

تبدیل داخلی

و...