Ядерна астрофізика

ID: 6406
Вибіркова дисципліна
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Рік впровадження: 
2020.
Кількість кредитів ЄКТС: 
4.50.
Форма контрою: 
Екзамен.
Кількість аудиторних занять: 
30 годин лекційних занять, 30 годин практичних занять.

Мета дисципліни: Надати поглиблені знання про суть сучасних астрофізичних спостережень та їх відповідної теоретичної інтерпретації в межах ядерної фізики.
Задачі дисципліни: 
•    надати знання про зв’язок між темною матерією і магнітним полем Сонця;
•    розглянути аксіонний механізм варіацій сонячної світимості;
•    набуття знань про характеристики аксіона: константу зв'язку аксіона до фотона, поперечне магнітне поле і довжину поперечного магнітного поля.
•    надати знання про зв’язок між аксіонами і сонячною короною;
•    продемонструвати можливість існування аксіонного процесу нагріву корони Сонця.

Основні результати навчання

РН01.    Використовувати концептуальні та спеціалізовані знання і розуміння актуальних проблем і досягнень обраних напрямів сучасної теоретичної і експериментальної фізики та/або астрономії для розв'язання складних задач і практичних проблем.
    Знати та розуміти сутність сучасних проблем ядерної астрофізики, зокрема, питань темної матерії, аксіонів, та їх ролі у процесах всередині зір на прикладі Сонця.
РН02.    Проводити експериментальні та/або теоретичні дослідження з фізики та астрономії, аналізувати отримані результати в контексті існуючих теорій, робити аргументовані висновки (включаючи оцінювання ступеня невизначеності) та пропозиції щодо подальших досліджень.
РН04.    Обирати і використовувати відповідні методи обробки та аналізу даних фізичних та/або астрономічних досліджень і оцінювання їх достовірності.
РН05.    Здійснювати феноменологічний та теоретичний опис досліджуваних фізичних та/або астрономічних явищ, об'єктів і процесів.
РН06.    Обирати ефективні математичні методи та інформаційні технології  та застосовувати їх для здійснення досліджень та/або інновацій в області фізики та/або астрономії.
РН08.    Презентувати результати досліджень у формі доповідей на семінарах, конференціях тощо, здійснювати професійний письмовий опис наукового дослідження, враховуючи вимоги, мету та цільову аудиторію.
РН09.    Аналізувати та узагальнювати наукові результати з обраного напряму фізики та/або астрономії, відслідковувати найновіші досягнення в цьому напрямі, взаємокорисно спілкуючись із колегами.    
РН10.    Відшуковувати інформацію і дані, необхідні для розв'язання складних задач фізики та/або астрономії, використовуючи різні джерела, зокрема, наукові видання, наукові бази даних тощо, оцінювати та критично аналізувати отримані інформацію та дані.
РН11.    Застосовувати теорії, принципи і методи фізики та/або астрономії для розв'язання складних міждисциплінарних наукових і прикладних задач.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; КЗ – самостійні контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень
Л1. Умови каналування фотонів усередині потоку магнітної трубки.
ПЗ1. Аксіони і варіанти викидів мас в сонячній короні.
СРС. К.

2 тиждень
Л2. Магнітне поле у білих карликах.
ПЗ2. Гальмівне випромінювання у сонячній короні.
СРС. К.

3 тиждень
Л3. Оцінка адронної аксіонно-фотонної константи зв'язку в білому карлику.
ПЗ3. Зворотне комптонівське випромінювання у сонячній короні.
СРС. К.

4 тиждень
Л4. Аксіон-фотонні осциляції та цикли сонячних плям.
ПЗ4. Аксіони і цикли сонячних плям.
СРС. К.

5 тиждень
Л5. Стаціонарна реконекція: класичне рішення.
ПЗ5. Аксіони і спалахи на Сонці.
СРС. К.

6 тиждень
Л6. Тривимірна реконекція. Основні поняття.
ПЗ6. Аксіони і світність сонячної корони.
СРС. К.

7 тиждень
Л7. Тривимірна реконекція. Механізми.
ПЗ7. Механізми прискорення частинок.
СРС. К. МКР1.

8 тиждень
Л8. Реконекція на Сонці.
ПЗ8. Магнітна реконекція.
СРС. К.

9 тиждень
Л9. Прискорення частинок
ПЗ9. Турбулентність у короні.
СРС. К.

10 тиждень
Л10. Механізми прискорень частинок.
ПЗ10. Зображення Сонця у рентгенівському спектрі.
СРС. К.

11 тиждень
Л11. Аксіонний механізми прискорення частинок.
ПЗ11. Спектри випромінювання сонячної корони.
СРС. К.

12 тиждень
Л12. Аксіони у фотосфері.
ПЗ12. Спектри випромінювання спалахів на Сонці.
СРС. К.

13 тиждень
Л13. Аксіонний механізм викидів у сонячній короні.
ПЗ13. Аксіони та температура сонячної корони.
СРС. К.

14 тиждень
Л14. Імпульсна фаза жорстких рентгенівських променів в короні.
ПЗ14. Аксіони та температура спалахів на Сонці.
СРС. К.

15 тиждень
Л15. Доказ аксіонного процесу нагріву корони Сонця.
ПЗ15. Доказ аксіонного нагріву корони Сонця.
СРС. К. МКР2.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл часу самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1.    підготовка до лекційних занять – 15 годин;
2.    підготовка до практичних занять та контрольних робіт – разом 30 годин;
3.    підготовка до екзамену – 30 годин.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи та розрахунково-графічну роботу.

Модульні контрольні роботи №1 та №2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичних питань (3 запитання) та практичних завдань (1 завдання). Відповідь на кожне питання оцінюється максимум 5 балами.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:

Семестровий модуль № 1

Опитування під час практичних занять – 15 балів (2-7 тижні).
МК1. Модульна контрольна робота – 20 балів (7 тиждень). Перескладання можливе протягом 8–10 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

Опитування під час практичних занять – 15 балів (8-15 тижні).
МК2. Модульна контрольна робота – 20 балів (15 тиждень).

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет, який складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (2 завдання). Максимальна оцінка за правильні відповіді на теоретичне питання становить 20 балів, максимальна оцінка за правильно виконане практичне завдання становить 20 балів. Сумарно всі завдання екзаменаційного білету оцінюються максимум у 100 балів. 

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали не менш як 60% усіх видів навчальних елементів навчальної дисципліни.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовими) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організується за розкладом, встановленим деканатом.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.