Введение в ядерные физику и технологии

Курс посвящен изучению физических основ ядерных технологий, истории величайших открытий в области ядерной физике и перспективам атомной энергетики будущего.

Основной целью освоения данного курса является знакомство с теоретическими основами атомной физики, а также приобретение навыков решения прикладных задач в области ядерных технологий.

В курсе рассматривается алгоритмы работы с электронной информационной системой работы с ядерными данными JANIS. Знакомство с JANIS будет полезно инженерам и физикам, которые используют ядерные данные в своей деятельности.

Какие результаты обучения будут достигнуты обучающимся после прохождения курса? 

Знание основ физики атомного ядра и ядерных технологий;

Навык использования системы JANIS для получения информации об ядерных данных.

Мотивационная фраза: "Россия может гордиться своими ядерными технологиями".

В состав курса входят еженедельный блок видеолекций, включающий в себя как знакомство с теоретическим  материалом, так и разбор практических задач. Каждый блок завершается коротким тестом, направленным на закрепление и проверку полученных навыков.

Курс рассчитан на 10 недель.

Недельная нагрузка – 5 академических часов.

Общая трудоемкость курса – 2 зачетные единицы

Стоимость доступа к материалам курса за исключением ознакомительной части (включая тестовые материалы и возможность пройти экзамен с прокторингом и получить сертификат) составляет 3600 рублей. Для этого нужно пройти текущее тестирование не меньше чем на 60% и итоговый тест не меньше чем на 60%.

·         В.А.Апсэ, А.И.Ксенофонтов, В.И.Савандер, Г.В.Тихомиров, А.Н.Шмелев. Физико-технические основы современной ядерной энергетики. Перспективы и экологические аспекты // Учебное пособие. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2014. – 296 стр.

·         И.М.Ободовский. Физические основы радиационных технологий // Учебное пособие. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2014. – 352 стр.

·         Ишханов Б.С., Капитонов И.М., Юдин Н.П. Частицы и атомные ядра. 2007. 584 стр.

·         Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник. Санкт-Петербург: Лань. Т.1: Физика атомного ядра. 2009. 383 с.

·         Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник. Санкт-Петербург: Лань. Т.2: Физика ядерных реакций. 2008. 318 с.

·         Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: учебник. Санкт-Петербург: Лань. Т.3: Физика элементарных частиц. 2008. 412 с.

·         Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика. Учебное пособие для вузов в 5-ти томах, 2-е изд., стереот. Москва: Физматлит; Изд-во МФТИ. 2002. 784 с.

·          Ракобольская И.В. Ядерная физика. Москва: Изд-во МГУ, 1971, 296 с.

Необходимо знание основ математического анализа, дифференциального исчисления и векторного анализа.

Модуль 1. Ведение.

1.Структура курса.

2.Знания и навыки, формируемые в курсе.

3.Требования к изучению материалов и получению зачета.

Модуль 2. Химические элементы. Атомы и молекулы. Изотопы.

1.Вещества, атомы и молекулы.

2.Химические элементы и их распространенность в природе.

3.Периодическая система Д.И. Менделеева.

4.Моль и число Авогадро.

5.Строение атома и строение атомного ядра.

6.Изотопы. Карта нуклидов.

7.Решение задач.

Модуль 3. Явление радиоактивности.

1.История открытия явления радиоактивности.

2.Закон радиоактивного распада.

3.Виды распадов.

4.Естественная радиоактивность.

5.Радиоактивные ряды.

6.Активность радиоактивного вещества.

7.Решение задач.

Модуль 4. Ядерные силы. Модели ядра. Энергия связи ядер. Ядерная энергия.

1.История освоения ядерной энергии.

2.Модели атомного ядра. Протон и нейтрон.

3.Изотопы.

4.Взаимосвязь массы и энергии.

5.Энергия связи атомных ядер.

6.Решение задач.

Модуль 5. Ядерные реакции

1.Определение ядерной реакции.

2.Законы сохранения при ядерных реакциях.

3.Классификация ядерных реакций по типу взаимодействующих частиц.

4.Сечение и скорость ядерной реакции.

5.Решение задач.

Модуль 6. Ядерные данные.

1.Система ядерной информации JANIS.

2.Решение задач.

Модуль 7. Природные и техногенные источники радиации. Радиация и экология.

1.Космическое излучение.

2.Радиоактивные изотопы в природе.

3.Использование радиоактивных источников в ядерной медицине.

4.Использование радиоактивных источников в промышленности.

5.Использование радиоактивных источников в сельском хозяйстве.

6.Способы защиты от ионизирующих излучений и правила радиационной безопасности.

7.Решение задач.

Модуль 8. Глобальные источники энергии.

1.Глобальные проблемы человечества.

2.Потребление энергии.

3.Источники энергии.

4.Калорийность топлива.

5.Сравнительный анализ различных способов получения энергии.

6.Решение задач.

Модуль 9. Современная ядерная энергетика.

1.Способы использования ядерной энергии.

2.Типы ядерных реакторов.

3.База данных по атомной энергетике PRIS.

4.Проекты инновационных энергетических систем.

5.Решение задач.

Модуль 10. Перспективы использования ядерных технологий.

1.РИТЭГи.

2.Космические ядерные установки.

3.Термоядерный синтез.

4.Решение задач.

В результате обучения по курсу слушатель будет 

Знать:

• Основы строения атомного ядра.
• Принципы явления радиоактивности и закона радиоактивного распада.
• Типы ядерных реакций, навыки решения задач на законы сохранения при ядерных реакциях.
• Принципы использования атомной энергии в технике.

Владеть:

• Системами JANIS для анализа взаимодействий нейтронов с ядрами среды.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЯДЕРНОГО УНИВЕРСИТЕТА «МИФИ» УРОВЕНЬ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МАГИСТРАТУРА, направление подготовки 14.04.02 «Ядерные физика и технологии».

Знание основ строения атомного ядра.

Знание принципов явления радиоактивности и закона радиоактивного распада.

Знание типов ядерных реакций, навыки решения задач на законы сохранения при ядерных реакциях.

Знание принципов использования атомной энергии в технике.

Навык использования системы JANIS для анализа взаимодействий нейтронов с ядрами среды.