Физика ядра и элементарных частиц

Abstract

Дисциплина «Физика ядра и элементарных частиц» — последний раздел курса общей физики, который является одним из центральных при подготовке специалистов-физиков по всем направлениям. У студентов не предполагается предварительного знания квантовой механики, поэтому обучение ведется, в первую очередь, на основе анализа экспериментальных данных и их обобщения. Цель данной дисциплины — сформировать понятия и дать студентам основные положения и концепции в области ядерной физики и физики элементарных частиц, основных явлений и процессов в микрофизике, а также их роли в эволюции Вселенной. Дать представление о возможностях прикладного использования этих явлений и процессов. Учитывая ограниченное число лекций целесообразно рассмотреть непосредственно на лекциях наиболее существенные разделы ядерной физики, без которых образование студентов как физиков было бы неполным. К ним относятся разделы, касающиеся структуры ядра, законов радиоактивных распадов и ядерных реакций, основных свойств элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий, роли явлений и закономерностей микромира в развитии Вселенной. Этим вопросам уделяется наибольшее внимание. Это вынуждает рекомендовать изучать отдельные разделы кур-са на лабораторных и практических занятиях, а также для самостоятельно-го изучения студентами. К таким разделам относится, в первую очередь, прикладная ядерная физика: взаимодействие излучения с веществом, дозиметрия, физические принципы работы детекторов, спектрометрия и ра-диометрия. При проведении практических занятий целесообразно существенное внимание уделять проведению численных расчетов. Это очень важно в области ядерной физики и, в частности, позволяет установить место и роль явлений ядерной физики и физики элементарных частиц в современной физике. Материал курса основан на знаниях и умениях, заложенных в следующих дисциплинах: «Атомная физика и атомные явления», «Квантовая механика», «Электродинамика», «Методы математической физики». Основные задачи учебной дисциплины: • Изложить основные фундаментальные представления о структуре материи и видах взаимодействий; • Сформулировать основные закономерности ядерных реакций и радиоактивных распадов, показать их роль при решении прикладных задач, в частности при получении ядерной энергии; • Изложить основные представления о современной структуре Все-ленной, этапах ее развития и связи эволюции Вселенной с процесса-ми микрофизики; • Способствовать развитию научного мировоззрения. В результате изучения учебной дисциплины студент должен: знать: – свойства и модели атомных ядер; – свойства ядерных сил; – физические принципы ядерной энергетики; – основные представления об элементарных частицах и взаимодействиях; уметь: – вычислять энергию связи ядер и энергетический выход ядерных реакций; – использовать законы квантовой физики для объяснения ядерных процессов. владеть: –методами расчета энергии связи ядра, энерговыхода ядерной реакции, сечения ядерной реакции.

Общее количество часов, отводимое на изучение учебной дисциплины – 270, из них количество аудиторных часов – 144. Форма получения высшего образования – очная, дневная. Аудиторные занятия проводятся в виде лекций, семинарских и лабораторных занятий. На проведение лекционных занятий отводится 48 часов, на семинарские занятия – 36 часов, на лабораторные занятия – 60 часов. Занятия проводятся на 3-ем курсе в 6-ом семестре. Форма текущей аттестации по учебной дисциплине: 2 зачета и 1 экзамен.