- Defekt masy i równoważność energii
Defekt masy, równanie E=mc² i energia wiązania na przykładach rozszczepienia, syntezy jądrowej i bilansu energii reakcji.
- Przekrój czynny na rozszczepienie (Barn)
Przekrój czynny decyduje, czy neutron wywoła reakcję czy przeleci dalej. To klucz do różnicy między moderacją reaktora a pracą bomby.
- Neutrony natychmiastowe a opóźnione
Neutrony natychmiastowe i opóźnione: różnica między dynamiką wybuchu jądrowego a sterowalnością reaktora.
- Mechanizm rozszczepienia - model kroplowy
Model kroplowy pozwala zobaczyć rozszczepienie jak pękanie napiętej kropli. Od deformacji jądra prowadzi tu droga do jego gwałtownego podziału.
- Model powłokowy jądra atomowego: liczby magiczne i spin-orbit
Model powłokowy pokazuje jądro jako układ obsadzonych orbitali. To on tłumaczy liczby magiczne, rolę spin-orbit i nowe podpowłoki w jądrach egzotycznych.
- Wzbudzenia jąder atomowych: przejścia gamma, reguły wyboru, pasma rotacyjne i oscylacyjne jąder zdeformowanych
Przejścia gamma, reguły wyboru, moment pędu oraz pasma rotacyjne i oscylacyjne jąder zdeformowanych.
- Masa krytyczna i jej parametry geometryczne
Masa krytyczna: geometria, gęstość, reflektor neutronów, ucieczka neutronów i wpływ kompresji na warunki krytyczności.
- Reakcja łańcuchowa i współczynnik mnożenia k
Bilans neutronów decyduje, czy układ gaśnie, trwa, czy wymyka się spod kontroli. To najlepsze wejście do sensu współczynnika k.
- Energia wiązania jądra na nukleon
Krzywa energii wiązania wyjaśnia jednocześnie sens rozszczepienia uranu i syntezy lekkich jąder. To mapa energetyki całej fizyki jądrowej.
- Predetonacja (Fizzle)
Predetonacja i fizzle: przedwczesny neutron, utrata sprawności, pluton reaktorowy i problem czasu w konstrukcjach rozszczepieniowych.
- Równanie Bethego-Feynmana
Wydajność ładunku, czas generacji neutronów, nadkrytyczność i mnożenie neutronów w klasycznym modelu fizyki bomby.
- Termiczna dyfuzja neutronów
Dyfuzja neutronów tłumaczy, jak moderator i geometria rdzenia kształtują zachowanie reaktora. Od niej zaczyna się realny bilans neutronowy.
- Budowa jądra atomowego: protony, neutrony, izotopy
Skład jądra atomowego (protony, neutrony), odkrycie Rutherforda, rozmiar i gęstość jąder, izotopy i izobary, spin jądra, warunek stabilności N/Z.
- Cząstki elementarne: oddziaływania fundamentalne i kwarki
Oddziaływania fundamentalne, leptony, hadrony, kwarki, gluony i prawa zachowania w reakcjach jądrowych.