8D05308 Ядерная физика в КазНУ им. аль-Фараби

Цель дисциплины изучение современной физики атомного ядра и квантовой механики многочастичных систем. Ожидаемые результаты обучения: - использовать современные технологии в решений задач по ядерной физике; - анализировать и реализовывать полученные результаты по теории рассеяния и вычислительным методам ядерной физики; - аргументировать выбор того или иного подхода или метода для решения определенной задачи ядерной физики; - обсудить принцип работы вычислительных методов ядерной физики. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Введение в курс «Программирование и компьютерные вычисления в физике». Модель расчета. Арифметика: разложение целых чисел на простые множители. Модульная арифметика: деление с остатком, выводы, сравнения и китайская теорема о остатках. Мультимедиа: геометрия, графика, кино, звук. Ядерные силы. Основные понятия ядерной физики. Введение в ядерные взаимодействия и реакции. Гамма-распад. Внутреннее преобразование и парное производство. Законы о радиоактивном распаде. Реакционная кинематика. Некоторые избранные приложения ядерной физики. Электрическое квадрупольное взаимодействие. Правила сохранения.

Цель дисциплины –изучение как классических неевклидовых геометрий Лобачевского и Римана любого числа измерений, так и любых проективных метрик. Ожидаемые результаты обучения: - объяснять физические процессы, происходящие в микромире при движении нуклонов в рамках одночастичной и коллективной модели; - обобщать ядерно-спектроскопические данные конкретных ядер в рамках геометрии Римана; - упорядочить ядерно-физические свойства в соответствии с восемью типами магических чисел; - проявлять умения сбора, анализа и систематизации экспериментальных и теоретических данных по криволинейному неэвклидову пространства; Краткое содержание:избранные главы неевклидовых геометрий Лобачевского и Римана любого числа измерений и любых проективных метрик применительно к современным проблемам микромира; основы тензорной алгебры и тензорного анализа и т.д.

Цели – изучение общих и специальных методов научных исследований. Общие методы научного познания используются на всем протяжении исследовательского процесса в области ядерной физики. Большинство специальных научных проблем и даже отдельные этапы исследования требуют применения специальных методов решения. Такие методы имеют весьма специфический характер. Они никогда не бывают произвольными, т. к. определяются характером исследуемого объекта. Ожидаемые результаты обучения: - давать критический анализ, оценку и синтез новых и сложных идей, подходов и тенденции в области ядерной физики; - оценивать обоснованность выбранных методик, применяемых в ходе научной работы; - формулировать научные цели и задачи и находить их решения; - осуществлять научные эксперименты на реакторах, ускорителях, циклотронах и медицинских оборудованиях с радиационными компонентами и анализировать полученные результаты с помощью новейщих научных методик.

Цель дисциплины изучение современной физики атомных ядер и квантовой механики для систем, состоящих из нескольких частиц и кластеров Ожидаемые результаты обучения: - продемонстрировать полученные знания по теория рассеяние и вычислительные методы в дальнейших исследованиях; - классифицировать современные вычислительные методы в ядерной физике; - решать научные и практические проблемы теории рассеяния; - обосновать на практике совокупность теоретических принципов и практических приёмов для рассмотрений различных задач по теории рассеяния. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Формулировка теории рассеяния в терминах теории представлений. Теорема о вириале. Непрерывный спектр. Аналитические свойства волновой функции. Спектральная теория. Приложения спектральной теории. Трансляционное представление для решения волнового уравнения в свободном пространстве. Квантовый осциллятор под воздействием внешней силы. Матрица рассеяния. Волновая функция многоканальной системы. S матрица и его отношение к R-матрице. Уравнения Фаддеева. Движение двух частиц во внешнем потенциальном поле. Теория слабых взаимодействий. Квазиэнергия системы, подвергнутой периодическому действию.

Цель дисциплины – изучить все ключевые концепции, которые необходимы для понимания абелевых и неабелевых калибровочных теорий поля и некоторые из предложенных им расширений. Ожидаемые результаты обучения: - практиковать механизм спонтанного нарушения симметрии; - конструировать фундаментальную базу физических знаний, на основе которой в дальнейшем можно развивать более глубокое и детализированное изучение всех разделов физики; - объяснять причины проявление новых симметрии в физике элементарных частиц; - анализировать результаты применения полевой теории элементарных частиц. Краткое содержание: скалярное и векторное поля; общее решение уравнений Максвелла в вакууме; неабелевы калибровочные поля; практический класс 3; компактные группы Ли и алгебры; Спонтанное нарушение глобальной симметрии и т.д.

Цель дисциплины: изучение превращений ядер при взаимодействии их с нейтронами при энергиях ниже порогов образования мезонов, а также приобретение практических навыков в решении широкого круга задач, встречаемых в этой дисциплине. Ожидаемые результаты обучения: - объяснить принципиальную возможность практического применения явления деления ядер; - понимать процессы, происходящие в ядерно-физических исследовательских и энергетических установках - определять ядерные аварии в лабораторных и производственных условиях; - уметь работать со слабо- и средне- активными радиоактивными отходами; - анализировать современное состояние дел в научном и техническом плане в исследуемой области; - уметь разбираться в общих закономерностях радиоактивности; источниках радиационного излучения; способах их измерения и количественной оценки. - применять практические навыки решения задач по данному курсу, в частности, в расчетах энергетических характеристик реагирующих ядер и ядерного топлива.

Цель дисциплины является знакомство с основным математическим языком, который используется для описания и анализа интегралов пути и функциональных методов, предоставить краткое, поэтапное введение в эту тему, которое охватывает все ключевые понятия, которые необходимы для понимания квантовой теории поля, и некоторые из предложенных им расширений. Ожидаемые результаты обучения: - описывать современное состояние физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий в рамках стандартной модели; - применять методы квантовой теории поля, теории симетрии элементарных частиц в теоретических исследованиях физических явлении; - иметь представление о теории великого объединения. Краткое содержание: путь интегралов в квантовой механике; корреляционные функции; правила Фейнмана; функциональные производные и производящий функционал; квантование электромагнитного поля; киральная симметрия КХД; формальность канонического квантования; каноническое квантование для фермионов и т.д.

Цель дисциплины–дать представления о происхождении, свойствах и регистрации космического излучения. Ожидаемые результаты обучения: - продемонстрировать полученные знания при рассмотрении новых задач по регистрации космических лучей; - классифицировать научные принципы объяснения происхождения космических лучей, то есть отыскание астрофизических объектов, в которых генерируется спектр космических лучей; - использовать полученные знания для выяснения тех процессов, которые приводят к формированию первичного спектра; - критически анализировать, оценивать и синтезировать научные и практические проблемы ядерных аспектов эволюции Вселенной. Краткое содержание:происхождение космических лучей; введение в астрофизику высоких энергии; взаимодействие космических лучей с веществом; взаимодействие фотонов высоких энергии с веществом; ядерные взаимодействия; детекторы космических лучей, рентгеновских и гамма-излучения; телескопы космических лучей, рентгеновских и гамма-излучении и т.д.

Цель дисциплины изучение квантовых основ обработки результатов эксперимента по рассеянию и ядерным реакциям, которые находят применение в ядерно-физических экспериментах при низких и средних энергиях, а также методикам, используемым при проведении экспериментов. Ожидаемые результаты обучения: - уметь комбинировать стохастические и детерминированные ядерные параметры в рамках единых представлений о внутриядерном движении; уметь формулировать доказательства V постулатов Евклида с учетом новых исследований в этой области; - самостоятельно планировать эксперименты по изучению ядерно-физических закономерностей; производить моделирование с использованием математических методов различных физических процессов; - демонстрировать навыки самостоятельных исследований, способностей творческого осмысления получаемых результатов и видения новых перспектив в результате ядерно-физических экспериментов; - планировать и готовить научно-исследовательские и прикладные проекты в области современной ядерной физики. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Прямой оптический процесс в ядерной физике. Метод обработки экспериментов по рассеянию: потенциальный метод. Принцип метода обработки экспериментов по рассеянию: S-матричный метод. Оптическая модель рассеяния. Потенциал Вудса-Саксона. Квантовая теория рассеяния. Параметризованный фазовый анализ.

Цель дисциплины изучение теоретических и экспериментальных фактов о кластеризации и кристаллизации ядер, и рассматриваются экспериментальные доказательства их реального существование, а также методики, используемые при проведении экспериментов по изучению. Ожидаемые результаты обучения: - теоретически описывать существование и динамику альфа-кластеров и мультикластеров в соответствии с экспериментальными данными; - выбирать прямой или косвенный метод для поиска мультикластерной структуры ядер; - описывать существование альфа-кластеров и мультикластеров в соответствии с m-слоями Ляпунова; - планировать и готовить научно-исследовательские и прикладные проекты в области современной ядерной физики.

Цель дисциплины: изучение квантовых основ обработки результатов эксперимента по рассеянию и ядерным реакциям, которые находят применение в ядерно-физических экспериментах при низких и средних энергиях, а также методикам, используемым при проведении экспериментов. Ожидаемые результаты обучения: - объяснять существующую сумму знаний о структуре ядер и механизмов ядерных реакций на сложных ядрах; - обобщать классические модели ядерной структуры в фазах газодинамической (варианты одночастичной модели) и жидкокапельной (варианты моделей деления ядер и тяжелоионной радиоактивности); - упорядочить классификацию ядер на стабильные (вдоль «Дорожки Стабильности») и экзотические в области нейтронно дефицитных и нейтронно избыточных радиоактивных изотопов; - уметь комбинировать стохастические и детерминированные ядерные параметры в рамках единых представлений о внутриядерном движении; - демонстрировать навыки самостоятельных исследований, способностей творческого осмысления получаемых результатов и видение новых перспектив в результате ядерно-физических экспериментов в прикладных областях;

Цель дисциплины является изучение физических процессов, определяющих принципы работы и особенности функционирования основных типов детекторов частиц, применяемых в современном ядерно-физическом эксперименте. Ожидаемые результаты обучения: - классифицировать научные принципы регистрации частиц высоких энергии при помощи наземных и спутниковых систем регистрации; - решать научные и практические проблемы развития систем регистрации; - оценивать современные научные и технические проблемы, решение которых сейчас актуально и широко обсуждается в международной научной среде; - обсудить принцип работы различных установок по регистрации адронной и жесткой, а также электронно-фотонной компоненты космического излучения. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Основные физические величины, используемые при описании явлений, происходящих в микромире. Система Хэвисайда и ее связь с системой СГС. Планковские единицы. Экспериментальная техника – ускорительные комплексы. Методы измерения поперечных сечений в разных типах взаимодействий. Метод измерения сечений в космических лучах.

Цель дисциплины: изучение фундаментальной физики в области современной физики, ядерной физики, способной решать многие сложные, теоретические и практические проблемы различных научных направлений. Ожидаемые результаты обучения: - обобщать результаты теоретических расчетов конкретных физических процессов; - объяснить теорию объединения слабого и электромагнитного взаимодействия как единого электрослабого взаимодействия; - сформулировать полевую теорию сильного взаимодействия кварков и глюонов; - понимать закономерности поведения микромира и даже макромира, что проявляется в космологических приложениях субатомной физики При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Свойства фундаментальных взаимодействий. Константы взаимодействия и результаты их сравнения. Константа сильного взаимодействия. Экспериментальная база физики высоких энергий. Методы анализа процессов взаимодействия. Система координат преобразования Лоренца. Структура вещества. Физика кварков. Модель Большого взрыва. Астрофизика элементарных частиц. Экзотические частицы. Бозоны Хигса. Суперсимметричные частицы. Магнитные монополи. Космические лучи. Актуальные вопросы физики высоких энергий XXI века. Физический вакуум.

Цели – изучение написания научных статей, тезисов, монографии и т.д. , учитывая специфику научной деятельности в области ядерной физики, как теоретического, так и экспериментального направлении. Ожидаемые результаты обучения: - критически оценивать результаты научных исследований; - генерировать новые и сложные цели, предлагать новые гипотезы и решения научных проблем в области ядерной физики; - формулировать научные цели и задачи и находить их решение; - разрабатывать собственные проекты, стартапы, в области ядерной физики на основе самостоятельного собственного подхода.

Цель дисциплины – изучение ядерных процессов, в которых частицы, составляющие ядерную материю, движутся со скоростями, близкими к скорости света. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Классификация отраслей физики частиц. Энергетические зоны. Зависимость рассеяния от энергии и скачка. Современная физика промежуточной энергии. Кинематика ядерных реакций. Классификация реакции рассеяния. Переменные Мандельстама. Описание кумулятивных процессов. Другие пороги неупругих реакций. Глубокое неупругое рассеяние. Партонная модель. Понятие квантовой механики на световом фронте. Переменная Фейнмана. Критерий Арментерос-Подолян. Трехчастицные предельные состояния. Диаграмма Далица. Диаграмма Чо и Лу. Экспериментальная физика и моделирование. Перспективы современной физики релятивистских ядер.

Цель дисциплины ознакомление докторантов с основными ядерно-физическими принципами построения ядерной энергетики и реакторной вспомогательной техники и индустрии; с основными радиоэкологическими понятиями, законами и современными проблемами в области обеспечения радиационной безопасности населения в целях охраны его здоровья от вредного воздействия радиации. Ожидаемые результаты обучения: - интегрировать полученные знания освоенные ранее - сформулировать междисциплинарные знания для современных научных и технических проблем, которые актуальны и широко обсуждается в международной научной среде; - обсудить принцип моделирования и численного расчета астрофизических процессов и компонент космического излучения. - обосновать на практике совокупность теоретических принципов и практических приёмов для расчёта необходимых экспериментальных параметров. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Модуль обеспечивает существенное расширение и углубление знаний о регистрация космического излучения в гелио- и геомагнитосферах, принципах работы устройства и характеристиках различных детекторов космических излучений, автоматизации непрерывной регистрации космического излучения.

Оценивать обоснованность выбранных методик, применяемых в научно-исследовательских работ.

Демонстрировать фундаментальные, системные знания в области ядерной физики, для преподавания в вузе в рамках современных научно-педагогических подходов.

Проводить междисциплинарные научные исследования в области ядерной медицины и радиационной биологии.

Формулировать научные цели и задачи и находить их решение.

Интегрировать междисциплинарные знания в исследовательский процесс с целью описания и анализа современных исследовательских подходов; Быть готовым к корректному и толерантному взаимодействию в обществе, к социальному взаимодействию и сотрудничеству для решения проблем науки; Содействовать технологическому, социальному или культурному развитию в интересах формирования общества, основанного на знаниях.

Критически оценивать результаты научных исследований, современные теории, проблемы и подходы, новые тенденции в исследовании в области ядерной физики и элементарных частиц.

Презентовать результаты учебной и научно-исследовательской деятельности в виде научных отчетов, рефератов, тезисов статей, монографий, докторских диссертаций, учебно-исследовательских и научных проектов и т.д. как специалистам, так и в аудитории, не имеющей соответствующей профессиональной подготовки.

Проводить критический анализ, оценку и синтез новых и сложных идей, проблем, подходов и тенденций в области ядерной физики.

Осуществлять научные эксперименты на новейших реакторах, ускорителях, циклотронах и медицинских оборудованиях с радиационными компонентами и анализировать полученные результаты с помощью новейших научных методик.

Организовывать научно-исследовательскую, проектную и учебно-профессиональную деятельность обучающихся по программам бакалавриата и магистратуры.

Разрабатывать стратегические проекты связанные с ядерной промышленностью в целом; разрабатывать стартап проекты в области ядерной физики основываясь на последние достижения в этой области.

Генерировать новые и сложные цели, предлагать новые гипотезы и решения научных проблем в области ядерной физики на основе самостоятельного оригинального подхода.