Ядерна та нейтронна фізика
Спеціальність: Атомна енергетика
Код дисципліни: 6.143.00.O.015
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Доцент, к.т.н. Лис Степан Степанович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати здатність розв’язувати спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі атомної енергетики або у процесі навчання.
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
інтегральної:
- здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі атомної енергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів атомної, нейтронної та ядерної фізики, тепломасообміну, технічної термодинаміки і характеризуються комплексністю та невизначеністю умов.
загальних:
- здатність до застосування знань на практиці;
- здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел;
- уміння розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні рішення;
- потенціал до подальшого навчання.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР1 (Знання і розуміння математики, фізики, хімії та інженерних наук на рівні, необхідному для досягнення результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях в галузі) Лекції, лабораторні та практичні заняття – інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, самостійна робота – репродуктивний метод, дослідницький метод
Поточний контроль – виконання та захист практичних і лабораторних робіт, усне опитування. Екзамен – письмове опитування, тестовий контроль
ПР7 (Використовувати наукову і технічну літературу, бази даних та інші відповідні джерела інформації для розробки і обґрунтування технічних та управлінських рішень в атомній енергетиці)
Лекції та практичні заняття – інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод, метод проблемного викладу. Самостійна робота: репродуктивний метод
Поточний контроль – виконання та захист практичних робіт, усне та фронтальне опитування
ПР10 (Знати і розуміти основні методи та засоби експериментальних досліджень в атомній енергетиці, вміти планувати і виконувати експериментальні дослідження, оцінювати, точність і надійність їх результатів, робити обґрунтовані висновки з урахуванням сучасних знань з відповідної тематики)
Лекції та практичні заняття – інформаційно-рецептивний метод, репродуктивний метод, евристичний метод. Самостійна робота: репродуктивний метод
Поточний контроль –виконання та захист практичних робіт. Екзамен – письмове опитування, тестовий контроль
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити:
• Вища математика;
• Фізика
кореквізити:
• Теорія ядерних реакторів;
• Ядерні енергетичні реактори
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуті основні поняття, моделі, що описують ядерні процеси та установки в атомній енергетиці. Основна увага зосереджена на базових знаннях з курсу ядерної фізики, знанні її термінології, основних понять, положень та фізичних законів, методів та принципів як теоретичного розв'язку задач, так і виконання ядерно-фізичного експерименту та обробки його результатів. Значну увагу приділено питанням нейтронної фізики, сучасній ядерній енергетиці та перспективам її розвитку, працюючим ядерним реакторам.
Опис: 1. Тема 1. Предмет та методологія ядерної фізики. Основні етапи розвитку. Дослід Резерфорда як джерело витоку поняття «ядро». Місце та роль ядерної фізики в загальній системі природничих наук.
2. Тема 2. Загальні властивості ядер. Класифікація ядер. Ядро. Його складові і їх характеристики. Розміри ядра. Одиниця довжини в ядерній фізиці. Ізоядра – ізотони, ізотопи.
3. Тема 3. Моделі ядра. Крапельна модель. Оболонкова модель Природа ядерних сил, їх особливості. Мезони, їх роль у взаємодії в ядрі.
4. Тема 4. Стабільні, нестабільні ядра. Радіоактивність. Природна та штучна радіоактивності. Основні типи радіоактивного розпаду. Закон радіоактивного розпаду. Постійна радіоактивного розпаду. Час напіврозпаду. Середній час життя радіоактивного ядра. Альфа-розпад.
5. Тема 5. Ядерні реакції. Загальні закономірності ядерних реакцій. Закони збереження в ядерних реакціях Ланцюгова реакція. Реактори. Проблема керованих термоядерних реакцій.
6. Тема 6. Прискорювачі. Типи прискорювачів, принципові відмінності між ними Їх призначення, технічні характеристики. Космічні промені. Детектори прискорених частинок.
7. Тема 7. Фізика нейтронів. Основні властивості. Джерела нейтронів. Нейтрон як об’єкт ядерної фізики.
8. Тема 8. Фізика елементарних частинок. Елементарні частинки та їх класифікація. Закони збереження в ядерних реакціях з участю елементарних частинок. Гіпотеза кварків. Основні характеристики кварків. Асимптотична свобода і конфайнмент.
Методи та критерії оцінювання: • звіт з розрахунково-графічної роботи, письмові звіти з лабораторних робіт, звіти з практичних робіт, усне опитування, (30%)
• підсумковий контроль (70 %, контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах:
Лабораторні заняття - 10
Практичні заняття - 10
Розрахунково-графічна робота - 10
Разом за поточний контроль - 30
Семестровий контроль (письмова компонента) - 60
Семестровий контроль (усна компонента)- 10
Разом за дисципліну - 100
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: лабораторні звіти та звіти про практику, поточний (усний і письмовий) контроль, письмовий та поєднаний з усною компонентою екзамен.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Плюйко В. А. Основи теорії ядра та ядерних процесів. Фізика атомного ядра. – К.: ВПЦ, ”Київ. ун-т”, 2002.; Ядерні процеси. – К.: ВПЦ ”Київ. ун-т”, 2003.
2. Каденко І. М., Плюйко В. А. Фізика атомного ядра та частинок : підручник. 2-ге вид., переробл. і доповн. Електронна версія. К.-2019, 467 с.
3. Булавін Л. А., Тартаковський В. К. Ядерна фізика. – К.: Знання, 2005.
4. Ахієзер А. І., Степановський Ю.П. Від квантів світла до кольорових кварків. – Київ, 1993.
5. Ахієзер О. І., Бережной Ю. А. Теорія ядра. – К., 1995.
6. Ахієзер О. І., Бережной Ю. А. Теорія ядерних реакцій. – Х., 2001.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).