Сучасні проблеми ядерної фізики

Мета дисципліни: Ознайомити студентів з деякими проблемами сучасної ядерної фізики і навести приклади внеску ядерної фізики в розробку астрофізичних і космологічних теорій.
Задачі дисципліни: 
•    надати знань з ядерної фізики Всесвіту;
•    ознайомити з основними досягненнями і напрямками досліджень в ядерній астрофізиці;
•    навчити будувати феноменологічні моделі фізики частинок в астрофізиці та космології, досліджувати їх для отримання нових висновків та поглиблення розуміння Всесвіту.

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 нерозв’язаних проблем ядерної фізики, наприклад, темної матерії, аксіонів, WIMPs та їх зв’язок із глобальним кліматом Землі.
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.

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. Нерозв’язані проблеми стандартної моделі фізики елементарних частинок.
ПЗ1. Повільне ядерне горіння на межі рідкої і твердої фаз ядра Землі.
СРС. К.

2 тиждень
Л2. Механізм і пряме вимірювання аксіонів.
ПЗ2. Темна матерія і спектр геоантинейтрино.
СРС. К.

3 тиждень
Л3. Механізм і непряме вимірювання стерильних нейтрино.
ПЗ3. Осциляції сонячних нейтрино.
СРС. К.

4 тиждень
Л4. Механізм генерації і вимірювання WIMPs (слабковзаємодійних масивних частинок).
ПЗ4. Аксіони та магнітний момент антинейтрино.
СРС. К.

5 тиждень
Л5. Умови каналування фотонів усередині магнітної трубки току.
ПЗ5. Механізм аксіонів.
СРС. К.

6 тиждень
Л6. Оцінка адронної аксіон-фотонної константи зв'язку в білому карлику.
ПЗ6. Сонячні аксіони.
СРС. К.

7 тиждень
Л7. Аксіон-фотонні осциляції та цикли сонячних плям.
ПЗ7. Зіткнення темної матерії з живими організмами.
СРС. К. МКР1.

8 тиждень
Л8. Стаціонарна реконекція: класичний розв’язок.
ПЗ8. Дзеркальна темна матерія.
СРС. К.

9 тиждень
Л9. Тривимірна реконекція.
ПЗ9. Температура та спектр сонячної корони.
СРС. К.

10 тиждень
Л10. Реконекція на Сонці.
ПЗ10. Механізми випромінювання корони.
СРС. К.

11 тиждень
Л11. Прискорення частинок.
ПЗ11. WIMPs, космічні промені і сонячний диск.
СРС. К.

12 тиждень
Л12. Аксіони і механізми прискорень частинок.
ПЗ12. Сонячне динамо-геодинамо.
СРС. К.

13 тиждень
Л13. Аксіони з фотосфери і механізм викидів в сонячній короні.
ПЗ13. Гало темної матерії Чумацького шляху.
СРС. К.

14 тиждень
Л14. Імпульсна фаза жорстких рентгенівських променів в короні.
ПЗ14. WIMPs та баланс ентропії.
СРС. К.

15 тиждень
Л15. Доказ аксіонного процесу нагріву корони Сонця.
ПЗ15. WIMPs. та ентропія системи клімату.
СРС. К. МКР2.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 75 годин. Розподіл часу самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1.    підготовка до лекційних занять5 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.

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.