Na área específica da disciplina (Física Nuclear e das Partículas), os estudantes deverão adquirir competências que lhes permitam:

- compreender os fenómenos físicos envolvidos e aprofundar esse conhecimento.

- resolver problemas usando o conhecimento adquirido - comunicar (com especialistas e não especialistas) a interpretação de questões e as soluções para problemas.

As interações fundamentais. Classificação das partículas: hadrões (bariões, mesões) e leptões; quarks; mesões do campo.

Radioatividade α, β, γ e captura electrónica; cisão e fusão nuclear. Lei de decaimento radioativo. Dispersão de Rutherford; conceito de secção eficaz.

Força nuclear. Massa do núcleo e energia de ligação. Teoria de Yukawa.

Modelo de gota líquida. Formula semi-empírica de massa (Weizsacker) e estabilidade nuclear. Modelo do gás de Fermi. Densidade de estados, momento e energia de Fermi. Decaimento α. Teoria de Gamov, regras de seleção e outros processos de tunelamento.

Modelo em camadas. Interação spin-orbital. Momento dipolar magnético, momento quadripolar eléctrico, núcleos deformados, excitações colectivas.

Transições electromagnéticas. Regras de seleção e probabilidades de transição. Isomerismo. Interação fraca. Decaimento beta e captura electrónica. Modelo de Fermi do decaimento beta. Violação de P e de CP.

Modelo Padrão. Diagramas de Feynman. Propagadores. Interação fraca e bosões de campo. Leptões e quarks. Cromodinâmica quântica (gluões). Liberdade assimptótica.

Aplicações da Física Nuclear: Cisão e fusão nuclear (Tipos de reatores nucleares; princípios e aplicações); Nucleosíntese.

Aceleradores de partículas: princípios e aplicações.

Aplicações médicas: diagnóstico e terapia.

Componente laboratorial:

- espectroscopia α, β e γ (incluindo dispersão Compton)

- aniquilação de positrões

- observação de radiação cósmica.

Fundamentos de Física Moderna.

Mecânica Quântica (I e II).

Física Atómica e Molecular.