6B07114 Ядерная инженерия в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Математический анализ

  При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: числовые последова-тельности; функция и её предел; непрерывность; производная функции; производные высших порядков; теоремы Лопиталя; локальный экстремум функции; необходимое и достаточные условия экстремума; неопределённый интеграл и его свойства; таблица интегралов; формула Ньютона-Лейбница.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Механика

  Цель: формирование у студентов научного мышления, правильного понимания границ применимости различных физических понятий, законов, теорий и умений оценивать степень достоверности результатов экспериментальных методов исследования. Содержание: Механика. Кинематика. Механическое движение как простейшая форма движения материи. Динамика материальной точки и твердого тела. Масса. Сила. Законы Ньютона. Законы сохранения. Механика сплошных сред. Колебания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Линейная алгебра и аналитическая геометрия

  Цель дисциплины: обеспечить базовую общую математическую ориентацию, сформировать знания по основам высшей алгебры и развить способность применять метод векторной алгебры и метод координат аналитической геометрии в решении задач. При изучении дисциплины студенты будут изучать следующие аспекты: Множество комплексных чисел. Системы линейных алгебраических уравнений. Матрицы и операции над матрицами. Теория определителей. Векторное пространство, подпространства. Линейная зависимость, база и ранг системы векторов. Теоремы о ранге матрицы. Векторная алгебра. Скалярное, векторное, смешанное произведения векторов. Уравнения прямых и плоскостей. Канонические уравнения кривых и поверхностей второго порядка.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Молекулярная физика

  Цель: формирование знаний физической теории на основе наблюдений, эксперимента и практического опыта, объяснение статистического характера законов молекулярной физики; применение молекулярной физики в экологии и для экосистем. Содержание: Молекулярная физика. Основы МКТ. Термодинамические параметры. Идеальный газ. Статистические распределения. Давление в жидкости и газе. Уравнение Бернулли. Режимы течения жидкости. Начала термодинамики. Изопроцессы. Цикл Карно. Реальные газы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель дисциплины – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Дифференциальные уравнения

  Цель: ознакомление с основными понятиями, методами решения обыкновенных дифференциальных уравнений, принципами математического моделирования прикладных задач теории дифференциальных уравнений; c теорией, актуальными проблемами дифференциальных уравнений в частных производных, современными методами их решения. Задачи: основные понятия обыкновенных дифференциальных уравнений, осноные типы дифференциальных уравнений первого порядка и линейные уравнений и системы с постоянными коэффициентами, физические задачи приводящие к дифференциальным уравнениям в частных производных.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель: формирование методологической и научной культуры, системы знаний, умений и навыков в организации и проведении научных исследований. Изучаются общенаучные методы исследования, в том числе методы поиска, обработки, систематизации, анализа, синтеза, обобщения и аргументации научной информации для получения объективного содержания научного знания.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины – формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены: особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины – сформировать у будущих специалистов способности к самопознанию, использованию учения Абая как основы духовности и интеллектуальности современного Казахстана, применению своих профессиональных знаний, пониманий и способностей через призму гуманизма и просвещения в целях укрепления единства страны и гражданской солидарности общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; оценочные средства учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины – сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы квантовой механики

  Дисциплина изучает основные принципы и явления квантовой физики. Содержание курса: излучение черного тела, линейные спектры, фотоэффект, комптоновский фотоэффект. Модель атома Бора. Проблема собственных значений, стационарные состояния, операторы. Частица в яме, гармонический осциллятор. Соотношения неопределенности Гейзенберга. Решение задачи одноэлектронного атома.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Статистика и теория вероятностей для инженеров

  Цель курса: ознакомит студентов ядерщиков-инженеров с принципами статистики и вероятности. Курс охватывает основные понятия вероятности, дискретных и непрерывных случайных величин, распределения вероятностей, ожидаемых значений, распределений вероятностей. Курс также охватывает статистические методы и темы, включая методы обобщения и описания данных, выборочное распределение.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Основы программирования на языках С++ и Python

  Цель дисциплины: знакомить с объектно-ориентированным языком программирования C++ и Python для использования объектно-ориентированных функций при разработке эффективных программ. Курс будет рассматривать структуру программы, блоки, типы хранения, консольный и файловый ввод-вывод, функции, массивы, строки, указатели, вызов по ссылке, вызов по значению и динамическое выделение памяти, будут обсуждаться различия между C, C++ и Python.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Электричество и магнетизм

  Целью данного курса является извлечение законов электромагнетизма из нашего повседневного опыта на конкретных примерах того, как проявляются электромагнитные явления. Содержание курса: Электростатика, проводники, конденсаторы и диэлектрики, электрические цепи, магнитные поля, электромагнетизм. После звершения курса студентам будут обладать сильным концептуальным пониманием физики и хорошо развитыми навыками выполнения и анализа лабораторных работ.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Атомная физика

  Цель дисциплины сформировать у студентов научное представление о физике элементарных частиц, в частности строениях и свойств атомов и молекулярных систем, а также их описания. В рамках дисциплины будут рассмотрены вопросы касающиеся законов сохранения при оптических переходах, моделей атома, постулатов Бора, свойств атомных ядер и молекулярных систем.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Ядерная физика

  Целью данного курса является изучение основных понятий ядерной физики с акцентом на строение ядра. Курс дает обзор современной ядерной физики, физики элементарных частиц. Свойства ядер и нуклонов, модели для их описания. Сильное, слабое взаимодействие. Альфа-, бета, гамма-распад. Квантовые числа, симметрии и законы сохранения. Ядерные изотопы и законы распада.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Обращение с радиоактивными отходами

  Студенты изучат природу радиоактивных отходов и их классификацию по активности. Они научатся определять основные характеристики и формы радиоактивных отходов. Они узнают, как образуются радиоактивные отходы на каждом этапе ядерного цикла. Студенты также изучат основные принципы технологий обработки, транспортировки, хранения и утилизации для каждого типа отходов. Они изучат различия между хранением на месте и за пределами производства радиоактивных отходов; методы переработки и захоронения отработанного топлива; планы и практику обращения с радиоактивными отходами в различных странах.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Основы атомного реактора

  Студенты изучат основные конструктивные и эксплуатационные особенности ядерных реакторов и принципы преобразования энергии в реакторах разных типов. Их обучат основам работы реакторов на низко- и высокообогащенном уране. Они также изучат основные физические компоненты реакторов, такие как турбины, генераторы, системы водоснабжения и электроснабжения.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Ядерная, радиационная и экологическая безопасность

  В этом курсе студенты ознакомятся с потенциальными угрозами использования искусственного радиоактивного излучения (биологические эффекты радиации, максимально допустимая доза населения, выброс радиоизотопов в окружающую среду, рассеивание в атмосфере и в водных системах) для человека и окружающей среды. Они также научатся обеспечивать меры ядерной, радиационной и экологической безопасности и составлять планы реагирования на ядерные и радиационные аварии.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Общая химия для инженеров

  Данная дисциплина дает базовые знания по химии, что важно для понимания процессов и материалов, используемые во всех областях инженерии. Курс научить студентов инженерных специальностей решать проблемы с помощью химических концепций и предоставить базовое знание о концепциях и экспериментальных методах, которые они могут использовать в своей будущей инженерной карьере.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Основы термодинамики

  Этот курс делает акцент на основные понятия термодинамики, которые являются неотъемлемой частью области ядерной инженерии. Термодинамические свойства веществ. Определение работы, теплоты и энергии, энтальпии, энтропии, внутренней энергии. I, II закон термодинамики и их применение к системам с фиксированной массой и контрольным объемом. Анализ термодинамических циклов и их составляющих.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Взаимодействие излучения с веществом и экранирование

  Студенты познакомятся с видами излучения и эффектами их взаимодействия с веществом и биологическими системами. Они изучат различные типы каналов взаимодействия для каждого типа излучения. Они также изучат виды экранирующих материалов для радиационной защиты.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Теория ядерных реакций

  Цель дисциплины – обучить с основами формальной теории рассеяния, с методами решения многоканальной задачи с различными подходами к описанию механизмов ядерных реакций. Содержание дисциплины: изучение нерелятивистской и релятивистской теории ядерных реакций, понятие матрицы столкновений, кинематика ядерных реакции, S-матрица, уравнения Шредингера для систем сталкивающихся ядер с образованием конечных продуктов ядерных реакций.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Датчики и детекторы излучений

  В этом курсе студенты изучат основные принципы регистрации электромагнитного и ядерного излучения и типы различных систем обнаружения в ядерной физике. Они узнают, как работать с различными типами систем обнаружения и областью их применения.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Гидромеханика

  Цель – сформировать способности описывать поведение и свойства статических и динамических жидкостей, применять основные законы механики жидкости для расчета описания их свойств. Будут рассмотрены: рабочие жидкости и их свойства, вопросы движения жидкостей, изучение влияния сил на движение жидкости, вязкость и другие физико-механические свойства жидкостей, расчет расхода и скорости потока, расчет трубопроводов.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Ядерная спектрометрия и радиометрия

  В ходе этого курса студентов научат исследовать свойства материалов методами ядерной спектрометрии. Они будут изучать методы анализа микроэлементов, такие как нейтронно-активационный анализ, а также методы исследования твердых веществ (ядерный магнитный резонанс, Мессбауэровская спектроскопия и т. д.).

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Химия и физика ядерного топлива

  В ходе этого курса студенты познакомятся с различными видами ядерного топлива. Они узнают, как оценивать термохимические свойства ядерного топлива и прогнозировать химические реакции между материалами в активной зоне реактора. Их научат определять механические и термические напряжения и предельные значения для топливных стержней и рассчитывать коррозионные потенциалы. Студенты также получат знания по выявлению основных проблем безопасности, возникающих при увеличении выгорания ядерного топлива

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Приборы и методы экспериментальной физики

  Содержание курса: Современные детекторы ядерных излучений (состав и принцип работы). Аппаратура и приборы для экспериментальных исследований в различных областях физики. Специальные методы обработки экспериментальных данных. Работа с большими объемами данных. Методы и средства физического эксперимента. Моделирование физических явлений и процессов. Автоматизация физического эксперимента.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Теплогидравлика в ядерной энергетике

  Содержание курса: Основные понятия и определения теории теплообмена. Вынужденная конвекция при ламинарном и турбулентном режиме течения в трубах. Теплогидравлика в ядерных реакторах. Выделение тепла в теплоносителе, конструкционных и защитных материалах и остаточное тепловыделение. Расчет температурного распределения в тепловыделяющей сборке. Градиент температуры в реакторе.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Проектирование системы безопасности ядерной установки

  Содержание курса: Основы конструкторского проектирования. Системы автоматизированного проектирования (САПР). Единая система конструкторской документации. Классификация систем безопасности. Конструкторские особенности ядерных установок. Активные и пассивные системы безопасности. Аналоговые и цифровые системы безопасности. Интерфейс между ядерной безопасностью и ядерно-физической безопасностью.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Управление и защита ядерных установок

  Ядерная установка состоит из множества компонентов и оборудования, которые должны эксплуатироваться хорошо скоординированным образом. Эта координация осуществляется системами контрольно-измерительных приборов и анализа. Эти системы позволяют персоналу ядерной установки более эффективно контролировать состояние объекта, выявлять возможности для улучшения работы оборудования и систем, а также предвидеть, понимать и реагировать на потенциальные проблемы. В ходе этого курса студенты узнают, как контролировать правильную работу ядерной установки с помощью систем контроля и управления и реагировать на неисправности.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Нейтронная физика

  Цели обучения – познакомить студентов с основными аспектами нейтронной физики. Содержание курса: Характеристики нейтрона. Источники нейтронов. Нейтроны космического происхождения. Обнаружение нейтронов. Нейтронные спектрометры. Нейтронные реакции и сечения. Интерференция и дифракция нейтронов. Поглощение нейтронов и нейтронная радиография. Механизм замедления нейтронов в замедлителе. Средняя потеря энергии нейтрона за столкновение. Диффузия нейтронов. Уравнение диффузии моноэнергетических нейтронов. Вынужденное деление ядер. Цепная реакция.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 6
  

• Численные методы в ядерной энергетике

  Это вводный курс для студентов, чтобы познакомить их с численным анализом и передовыми аналитическими методами для получения параметров ядерных реакторов, таких как распределение потоков, температуры и переходные процессы. В этом курсе студенты также научатся использовать цифровые компьютеры для получения информации о конструкции ядерного реактора.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Проектирование и компьютерное моделирование АЭС

  Конструкции различных типов ядерных реакторов и их особенности. Основные элементы АЭС. Основы проектирования ядерных установок. Системы автоматизированного проектирования (САПР). Расчет нейтронно-физических параметров стационарного реактора. Расчет параметров нестационарных и переходных процессов ядерного реактора.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Физическое и компьютерное моделирование ядерных установок

  Дисциплина направлена на изучение программных комплексов и математических моделей для теоретического и расчетно- аналитического исследования явлений и закономерностей̆ в области атомной энергетики. Разработка расчетных моделей для прочностных исследований перспективных типов ядерных энергетических установок, топлива и конструкционных материалов. Картографирование нейтронного потока в ядерном реакторе. Критичность. Градуирование стержней регулирования.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Ядерный топливный цикл

  Цель дисциплины: Описание производственных процессов входящих в состав ядерного топливного цикла. Содержание курса: Урановый и ториевый топливные циклы. Безопасность установок ядерного топливного цикла. Вывод из эксплуатации установок ядерного топливного цикла. Банк низкообогащённого уранового топлива. Опыт и перспективы Казахстана в развитии ядерного топливного цикла.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Анализ и инструменты для обработки экспериментальных данных

  В ходе курса студенты узнают, как выполнять анализ экспериментальных данных и как взаимосвязаны различные компоненты систем регистрации излучения в ядерной физике. Студент познакомится как с аналоговыми, так и цифровыми методы анализа данных, включая мультиплексирование, преобразование данных, обнаружение и исправление ошибок. Лабораторные занятия дадут студенту практический опыт того как работают измерительные системы. Особое внимание будет также уделено надлежащим методам представления экспериментальных данных.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Законодательства в области использования атомной энергии

  Нормативно-техническая документация в области ядерной, радиационной и ядерно-физической безопасности. Санитарные правила и гигиенические нормативы к обеспечению радиационной безопасности. Культура безопасности. Международные правила и рекомендации к обеспечению безопасной эксплуатации ядерных реакторов и электрофизических установок.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Экономика атомной энергетики

  Роль атомной энергетики в генерации электроэнергии и достижении углеродной нейтральности. Введение в экономику атомной электрической станции (АЭС). Основы и расчет экономической модели АЭС. Влияние внешних и внутренних факторов на экономику АЭС.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Реакторное материаловедение

  Введение в реакторное материаловедение. Физика твердого тела. Конструкционные и функциональные материалы. Механические и физические свойства функциональных и конструкционных материалов. Коррозия и защита материалов. Физические методы изучения структуры материала. Влияние радиационного излучения на свойства материалов.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Основы электроники и электротехники

  При строительстве новейших ядерных установках широко используются электронные приборов управления технологическими процессами и цифровые компьютеры, поэтому будущие инженеры ядерных и радиационных установок должны знать принципы электроники. В ходе этого курса студенты ознакомятся с принципами работы основных элементов электронных устройств, таких как транзисторы и диоды, и научатся собирать электрические схемы с использованием этих строительных блоков.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Теоретические основы функционирования радиационно-физических установок

  Содержание курса: Основные принципы работы физических установок. Основы физики ядерных реакторов и ускорителей частиц. Аспекты безопасности физических установок. Классификация элементов установки по безопасности. Нормативные требования к эксплуатации и безопасности физических установок. Эффективность использования физических установок.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Электротехнические основы приборов и техники физических установок

  Содержание курса: Электротехника и основы электроники. Классификация физических установок. Линейные электрические цепи постоянного тока, цепи однофазного и трѐхфазного переменного тока, магнитные цепи, нелинейные цепи. Основы физики ускорителей. Безопасность электрофизических установок. Электрические измерения и приборы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Осуществлять письменное и неформальное общение и доклады на своем государственном казахском языке, на русском языке, возможно, и на английском языке.
• Владеть культурой мышления, быть способным к обобщению, анализу, восприятию информации, постановкой цели и выбору путей ее достижения, способным критически оценивать свои достоинства и недостатки, находить пути развития достоинств и устранения недостатков.
• Поддерживать творческое сотрудничество со своими коллегами, эффективно работать как самостоятельно, так и со своими коллегам в сфере своей профессиональной квалификации и стремиться к профессиональному развитию на протяжении всей своей карьеры.
• Использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.
• Понимать тщательно основные и дополнительные законы атомной и ядерной физики, химии и соответствующих технических наук, применимых к атомной электростанции, технологии ядерных установок.
• Работать со стандартными пакетами компьютерного кода, применять стандартные методы и компьютерные коды для проектирования и анализа, также к хранению, обработке информации и данных.
• Описывать ядерные реакторы, радиационное воздействие ионизирующих излучений на человека и окружающую среду, обобщить экологический мониторинг окружающей среды и уметь обеспечить безопасность ядерных материалов, объектов и установок атомной промышленности и энергетики.
• Уметь проводить физическое, математическое и численное моделирование процессов происходящих в элементах атомного реактора, а также проводить теоретические и экспериментальные исследования в области ядерной инженерии.
• Знать о материалах ядерных реакторов и систем обеспечения их безопасности, современной электронной схемотехнике ядерных и физических установок, автоматизированном управлении ядерно-физических установок, разработке и технологии применения приборов.
• Организовать работы по безопасности, сформировать понимание о культуре безопасности, включая анализ и управление рисками, человеческом факторе и взаимодействие человек-машина.
• Рассчитать и проектировать детали и узлы приборов и установок, основных систем и компонентов атомных электростанций или других ядерных объектов в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных средств автоматизации проектирования.
• Изобразить схематически процесс регулирования и роль регулирующего органа в лицензировании и эксплуатации атомных электростанций и ядерных установок.

Похожие ОП