Фізичні основи ядерної енергетики

Мета вивчення дисципліни:
Метою вивчення дисципліни «Фізичні основи ядерної енергетики» є формування у здобувачів вищої освіти системних знань про фундаментальні фізичні процеси, що лежать в основі використання ядерної енергії, принципи роботи ядерних реакторів та ядерних енергетичних установок, набуття навичок практичних ядерно-фізичних розрахунків, необхідних для вивчення інших дисциплін ОПП а також розуміння фізичних аспектів ядерної і радіаційної безпеки. 
Практичне значення та використання отриманих знань:
Отримані під час вивчення дисципліни знання мають важливе практичне значення та використовуються у професійній діяльності для аналізу й оцінювання процесів, що протікають у ядерних енергетичних установках; розуміння принципів роботи атомних електростанцій і систем їх безпеки; класифікації ядерних реакторів за енергією нейтронів, видом теплоносія, конструктивним виконанням, призначенням тощо; виконання відповідних розрахунків та отримування оцінок для ядерного реактора як об'єкту управління; проведення радіаційного контролю та забезпечення захисту персоналу і населення від іонізуючого випромінювання. 
Набуті компетентності застосовуються під час вивчення суміжних дисциплін, виконання навчально-дослідних і наукових робіт, а також у подальшій професійній підготовці та підвищенні кваліфікації у сфері ядерної енергетики, радіаційних технологій і суміжних галузях.
Спрямованість навчальної дисципліні: навчальна дисципліна рекомендована для вивчення здобувачами першого (бакалаврського) рівня вищої освіти Освітня програма «Фізика ядра  та фізика високих енергій» (2025 р.)
 Тематика та види навчальних занять

Для очної (денної), заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція № 1. «Вступні відомості про ядро та енергію зв’язку».
Лекція № 2. «Напівемпірична формула Вейцзеккера і властивості ядерних сил». 
Лекція № 3. «Основний закон радіоактивного розпаду». 
Лекція № 4. «Основні види радіоактивного розпаду і умови їх протікання».
Лекція № 5. «Ядерні реакції».
Лекція № 6. «Проходження важких заряджених частинок через речовину». 
Лекція № 7. «Взаємодія електронів і гамма-квантів з речовиною». 
Лекція № 8. «Взаємодія нейтронів з речовиною». 
Лекція № 9. «Реакція поділу ядер».
Лекція № 10. «Нейтронно-фізичні процеси в реакторі. Параметри критичного реактора».
Лекція № 11. «Реактивність реактора».
Лекція № 12. «Фізичні процеси при роботі реактора та управління реактором».
Лекція № 13. «Режими роботи реактора».
Лекція № 14. «Ядерне паливо».
Лекція № 15. «Теплоносії».

Практичні заняття
Практичне заняття 1. « Енергія зв’язку». 
Мета заняття: формування навичок визначення енергії зв’язку атомних ядер, аналізу стабільності ядер та застосування відповідних фізичних формул і закономірностей під час розв’язування типових і прикладних задач.
Практичне заняття 2. «Формула Вейцзеккера».
Мета заняття: засвоєння напівемпіричної формули Вейцзеккера, уміння використовувати її для оцінювання енергії зв’язку, мас ядер та аналізу енергетичної вигідності ядерних перетворень.
Практичне заняття №3. «Радіоактивний розпад».
Мета заняття: формування практичних навичок розрахунку параметрів радіоактивного розпаду, зокрема періоду напіврозпаду, активності, кількості радіонуклідів, а також аналізу часової еволюції радіоактивних процесів.
Практичне заняття №4. «Взаємодія випромінювання з речовиною».
Мета заняття: набуття вмінь аналізувати основні механізми взаємодії іонізуючого випромінювання з речовиною та виконувати розрахунки характеристик ослаблення, поглинання й розсіювання випромінювання в різних середовищах.
Практичне заняття №5. «Ядерні реакції взаємодії нейтронів з речовиною».
Мета заняття: формування навичок розрахунку параметрів нейтронних ядерних реакцій, аналізу перерізів взаємодії, нейтронного балансу та умов перебігу ядерних реакцій у реак-торних середовищах.
Практичне заняття №6. «Рівняння кінетики реакторів».
Мета заняття: засвоєння основ рівнянь кінетики ядерних реакторів, набуття вмінь аналізу-вати зміну потужності реактора в часі та виконувати розрахунки параметрів реакторної кінетики.
Практичне заняття №7. «Режими роботи реактора».
Мета заняття: формування уявлень про основні режими роботи ядерного реактора, розви-ток навичок аналізу стаціонарних і нестаціонарних режимів та оцінювання впливу керую-чих і фізичних параметрів на безпечну експлуатацію реактора.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно з встановленим розкладом.
 Індивідуальна робота

Не передбачена.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для очної (денної), заочної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у контрольних опитуваннях на практичних заняттях (оцінюється максимум у 40 балів), практичні завдання № 1-6 оцінюються максимально у 30 балів, завдання № 7 у 10 балів. Також поточний контроль полягає у виконанні двох мо-дульних контрольних робіт (кожна оцінюється в 30 балів). Модульна контрольна робота виконується у письмовій формі та складається з 2 частин:
1) відповіді на питання,  що охоплює одну з тем лекційного курсу (15 балів)
2) розв’язку задачі з курсу практичних занять (15 балів).

Підсумковим контролем з дисципліни є залік, оцінка за який виставляється за підсумком модульних контрольних робіт та виконання практичних завдань. Таким чином,  максимальна оцінка за залік складає 100 балів. Максимальна  оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» - 60 балів.