Физика ядра и элементарных частиц: учебная программа для специальности 1-31 04 01 Физика (по направлениям) ТД G-358/тип.

Abstract

Дисциплина «Физика ядра и элементарных частиц» — последний раздел курса общей физики, органично взаимосвязанный со всеми предыдущими разделами этого курса, и являющийся одним из центральных при подготовке специалистов-физиков по всем направлениям. Цель данной дисциплины — сформировать понятия и дать студентам основные положения и концепции в области ядерной физики и физики элементарных частиц. У студентов не предполагается предварительного знания квантовой механики, поэтому обучение ведется, в первую очередь, на основе анализа экспериментальных данных и их обобщения. Кроме понимания основных закономерностей явлений и процессов в микрофизике, а также их роли в эволюции Вселенной, требуется, чтобы студенты имели 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 курса на лабораторных и практических занятиях, а также для самостоятельного изучения студентами. К таким разделам относится, в первую очередь, прикладная ядерная физика: взаимодействие излучения с веществом, дозиметрия, физические принципы работы детекторов, спектрометрия и радиометрия. 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. Основными методами обучения, отвечающими целям изучения дисциплины, являются: элементы проблемного изложения, реализуемые на лекционных занятиях; элементы реализации творческого подхода, реализуемые на практических занятиях и при выполнении самостоятельной работы; дискуссии, учебные дебаты, реализуемые на практических и лабораторных занятиях. Программа составлена на основе лекций, которые читаются авторами студентам-физикам в Белорусском государственном университете. Характер и методика изложения вопросов программы определяются характером вуза, наличием соответствующих технических средств обучения. Перед преподающим дисциплину «Физика ядра и элементарных час-тиц» ставятся следующие задачи: • 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; • способствовать развитию научного мировоззрения; • изложить основные представления о современной структуре Вселен-ной, этапах ее развития и связи эволюции Вселенной с процессами микрофизики; • подготовить студентов к изучению других специальных дисциплин. В результате усвоения 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. Типовая учебная программа «Физика ядра и элементарных частиц» разработана в соответствии с образовательными стандартами по специальности 1-31 04 01 «Физика (по направлениям)». Типовыми учебными планами на изучение дисциплины предусмотрено общее количество часов – 264. Аудиторное количество часов – 148, из них: лекции – 54 часа, практические занятия – 34 часа, лабораторные занятия – 60 часов. Рекомендуемые формы отчетности: 2 зачета, 1 экзамен.