原子核・プラズマ特論

科目名	原子核・プラズマ特論
教員名	鈴木俊夫・水野邦夫
単位数	2	課程	前期課程	開講区分	文理学部
学期	前期	履修区分	選択必修

授業概要	原子核とプラズマの基本的性質の理解
授業のねらい・到達目標	原子核の基本的な性質を概説し，その特徴，基本的相互作用との関係，量子多体系としての多様な振舞について解説する。また，プラズマの基本的性質や平衡と安定性，波動伝播について講述する。
授業の方法	前半に水野がプラズマ物理、後半に鈴木が原子核物理の講義を行う。
履修条件	なし

授業計画
1	プラズマの基本的性質：デバイ遮へい，プラズマ振動 (水野担当） [事前学習] マクスウェル方程式、流体力学の方程式の学習 [事後学習] デバイ遮へい、プラズマ振動の計算の復習
2	電磁場中の荷電粒子の運動：ドリフト（水野担当） [事前学習] ローレンツ力と荷電粒子の運動方程式の学習 [事後学習] E×Bドリフト、gradBドリフト、分極ドリフトの計算の復習
3	電磁流体力学Ⅰ：プラズマの平衡（水野担当） [事前学習] プラズマの基礎方程式の学習 [事後学習] MHD方程式の導出の復習
4	電磁流体力学Ⅱ：プラズマの安定性（水野担当） [事前学習] MHD方程式の学習 [事後学習] フルート不安定性の計算の復習
5	プラズマ中の線形波動（水野担当） [事前学習] 波動の表示法と基礎事項（波数、振動数、位相速度等）の学習 [事後学習] 電子プラズマ波、イオン音波、Alfven波の分散式の計算の復習
6	ププラズマ中の非線形波動（水野担当） [事前学習] １階、２階常微分方程式の学習 [事後学習] K-dV方程式の導出と解の計算の復習
7	核融合発電の原理（水野担当） [事前学習] 代表的な核分裂反応と核融合反応の学習 [事後学習] レポート課題問題の学習
8	原子核の大きさ：散乱と構造 (鈴木担当） [事前学習] 散乱問題の学習 [事後学習] 形状因子の計算の練習
9	安定核の質量と結合エネルギー (鈴木担当） [事前学習] 原子系の結合について学習する [事後学習] 核力とクーロン力の違いの理解
10	核力Ⅰ：OPEP (鈴木担当） [事前学習] パイ中間子の性質を調べる [事後学習] テンソル力の復習
11	核力Ⅱ: ２π交換とOBEP (鈴木担当） [事前学習] 種々の中間子の性質を調べる [事後学習] 非中心力の起源の復習
12	魔法数と殻模型 (鈴木担当） [事前学習] 調和振動子のエネルギー準位とスピン軌道力の学習 [事後学習] 126の次の魔法数を求める
13	星の核エネルギーと元素合成（鈴木担当） [事前学習] トンネル効果の復習 [事後学習] 水素燃焼の復習
14	太陽ニュートリノとニュートリノ振動（鈴木担当） [事前学習] ニュートリノの種類と性質を調べる [事後学習] 真空中のニュートリノ振動で太陽ニュートリノ問題が解決されるか調べる
15	物質中のニュートリノ振動とまとめ（鈴木担当） [事前学習] 共鳴振動の学習 [事後学習] レポート課題問題の学習

その他
教科書	なし
参考書	授業中に指示する
成績評価の方法及び基準	レポート(70%)、授業参画度(30%)
オフィスアワー	授業終了時