Главная
страница 1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика

Программа подготовки магистров: Теплофизика и молекулярная физика

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ФИЗИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ"

Цикл:

общенаучный




Часть цикла:

по выбору




дисциплины по учебному плану:

ИТАЭ; М.1.5.1




Часов (всего) по учебному плану:

108




Трудоемкость в зачетных единицах:

3

1 семестр

Лекции

36 часов

1 семестр

Практические занятия

не предусмотрены




Лабораторные работы

18 часов

1 семестр

Расчетные задания, рефераты

18 часов самостоят. работы

1 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

54 часа

1 семестр

Экзамены




1 семестр

Курсовые проекты (работы)

не предусмотрены





Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обучение студентов практическим навыкам регистрации ионизирующих излучений, понимание обучающимися физических основ взаимодействия ионизирующих излучений с веществом и овладение ими радиометрическими методами исследования, изучение действующих Норм радиационной безопасности.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:



  • использовать знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-7);

  • анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-5);

  • к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (ПК-7);

  • оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);

  • использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9).

Задачами дисциплины являются

  • познакомить обучающихся с методами регистрации ионизирующих излучений;

  • научить применять радиометрические методы в теплофизических исследованиях;

  • дать информацию о действующей законодательной базе в области радиационной безопасности.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (дисциплина по выбору студента) общенаучного цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров «Теплофизика и молекулярная физика» направления 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика (общая)», «Квантовая механика».

Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.



3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:



Знать:

  • физические механизмы взаимодействия частиц и фотонного излучения с веществом (ПК-5, ПК-7);

  • способы применения ионизирующих излучений в теплофизических исследованиях (ПК-5);

  • основные источники информации по Нормам радиационной безопасности (ОК-7);

  • принципы построения Норм радиационной безопасности и их основные требования (ОК-7).


Уметь:

  • использовать дозиметрические приборы и корректно интерпретировать их показания (ОК-7, ПК-8);

  • использовать современные информационные технологии в области дозиметрических и радиометрических измерений (ПК-9);

  • проводить научные исследования с использованием ионизирующих излучений (ПК-5, ПК-7, ПК-8).

Владеть:

  • навыками экспериментального и расчетного определения коэффициента ослабления (ПК-7);

  • навыками дозиметрического контроля (ПК-7, ПК-9).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.



п/п


Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации


(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Радиоактивность

12

1

6

--

--

6

Тест

2

Регистрация ионизирующих излучений

16

1

6

--

4

6

Защита лабораторных работ

3

Взаимодействие гамма-излучения с веществом

18

1

8

--

4

6

Защита лабораторных работ

4

Взаимодействие заряженных частиц с веществом

12

1

6

--

--

6

Контрольная работа

5

Применение ионизирующих излучений в теплофизических исследованиях

22

1

6

--

10

6

Защита лабораторных работ, выполнение расчетного задания

6

Нормы радиационной безопасности

8

1

4

--

--

4

Тест




Зачет

2

1

--

--

--

2

Устный зачет




Экзамен

18

1

--

--

--

18

Устный экзамен




Итого:

108

1

36

--

18

54




4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1.Радиоактивность

Радиоактивный распад; активность, минимально значимая активность. Закон радиоактивного распада. Альфа-распад, его основные закономерности. Прохождение альфа-частицы сквозь потенциальный барьер ядра. Бета-распад, его виды и основные закономерности. Гамма-излучение и внутренняя конверсия, Оже-эффект, ядерная изомерия. Радиоактивные цепочки.



2. Регистрация ионизирующих излучений

Дозы: поглощенная, эквивалентная, эффективная, экспозиционная. Основные характеристики детекторов ионизирующих излучений: эффективность регистрации, временное и пространственное разрешение. Трековые детекторы: камера Вильсона, диффузионная камера, пузырьковая камера, стримерная камера, фотоэмульсионные детекторы. Общая ВАХ газоразрядного промежутка; газоразрядные счетчики: ионизационная камера, пропорциональный счетчик, счетчик Гейгера. Сцинтилляционный детектор; принцип работы сцинтилляционного спектрометра. Выбор приборов и методов для регистрации α-, - и -излучений.



3. Взаимодействие гамма-излучения с веществом

Фотоэффект: нерелятивистское приближение.

Когерентное рассеяние фотонов на заряженных частиц, сечение Томсона. Некогерентное рассеяние, формула Клейна –Нишины–Тамма.

Эффект образования пар.

Линейный и массовый коэффициент ослабления -излучения в веществе. Общая зависимость коэффициентов ослабления от энергии -квантов. Зависимость массового коэффициента ослабления от вещества, области доминирования различных эффектов.

Эффект Мессбауэра.



4.Взаимодействие заряженных частиц с веществом

Упругое рассеяние, формула Резерфорда.

Ионизация вещества заряженными частицами. Формула Томсона, введение поправочного множителя.

Тормозное излучение: нерелятивистское и ультрарелятивистское приближение.

Общая характеристика взаимодействия заряженных частиц с веществом.

Излучение Вавилова–Черенкова.



5. Применение ионизирующих излучений в теплофизических исследованиях

Общие принципы использования ионизирующих излучений в теплофизических исследованиях. Измеряемые и рассчитываемые величины.

Использование коллимированного пучка -излучения: преимущества и недостатки. Использование широкого пучка -излучения.

Радиометрические методы: определение плотности веществ, объемного паросодержания и состава гомогенной смеси.



6. Нормы радиационной безопасности

Биологическое воздействие ионизирующих излучений.

Принципы построения Норм радиационной безопасности, линейная беспороговая концепция. Публикации Международной комиссии по радиологической защите. СанПИН 2.6.1.2523-09 (НРБ 99/2009): основные нормы и требования.

4.2.2. Практические занятия

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.



4.3. Лабораторные работы

№ 3. Определение плотности веществ радиометрическим методом.

№ 5. Определение объемного паросодержания радиометрическим методом.

№ 7. Определение линейного коэффициента ослабления вещества.

№ 8. Определение состава радиоактивных изотопов в аэрозолях.

№ 10. Определение состава гомогенной смеси радиометрическим методом.


4.4. Расчетные задания

Применение ионизирующих излучений в теплофизических исследованиях.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.



5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с использованием демонстрационного материала: дозиметрических приборов и их основных узлов.

Лабораторные работы проводятся на современном учебно-научном оборудовании с применением ЭВМ в качестве компонентов регистрирующей аппаратуры. Для обработки экспериментальных данных также используются ЭВМ.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление лабораторных работ и подготовку к их защите, выполнение расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, защита лабораторных работ, выполнение расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:


  1. Смирнов С.Н., Герасимов Д.Н. Радиационная экология. Физика ионизирующих излучений. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 326 с.

  2. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. М.: Атомиздат. 1974.

б) дополнительная литература:

  1. Герасимов Д.Н., Глазков В.В. Биологическое воздействие интенсивных излучений. М.: Изд-во МЭИ, 2011. 48 с.

  2. СанПИН 2.6.1.2523-09 (НРБ 99/2009).

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Программные средства учебного назначения для обработки данных, полученных при выполнении лабораторных работ.



а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение к имеющемуся лабораторному оборудованию: радиометру-спектрометру МКС-15ЭЦ, спектрометрическому комплексу МКГБ-01, дозиметру-спектрометру МКС-АТ6101Д.

Сайт МКРЗ: www.icrp.org. Сайт НИСТ (США): www.nist.gov.

б) другие:

нет.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие специализированной лаборатории, оснащенной современным радиометрическим оборудованием.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и программе подготовки магистров «Теплофизика и молекулярная физика».




ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.ф.-м..н., доцент Герасимов Д.Н.



"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ИТФ



д.т.н., с.н.с. Яньков Г.Г.


Смотрите также:
Программа подготовки магистров: Теплофизика и молекулярная физика Квалификация (степень) выпускника: магистр
137.26kb.
1 стр.
Программа подготовки магистров: Теплофизика и молекулярная физика Квалификация (степень) выпускника: магистр
113.69kb.
1 стр.
Программа подготовки магистров: Физико-технические проблемы атомной энергетики Квалификация (степень) выпускника: магистр
118.54kb.
1 стр.
Программа подготовки магистров: Технология воды и топлива в энергетике Квалификация (степень) выпускника: магистр
119.88kb.
1 стр.
Программа подготовки: «Энергетические установки на органическом и ядерном топливе» Квалификация (степень) выпускника: магистр
156.86kb.
1 стр.
Программа учебной практики Направление подготовки 080100. 62 «Экономика» Квалификация (степень) выпускника Бакалавр
239.01kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплинЫ «введение в специальность» Направление подготовки: 130400 Горное дело
106.55kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплины «Обогащение полезных ископаемых» Направление подготовки: 130400 Горное дело
203.91kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплины «реконструкция подземных сооружений» Направление подготовки: 130400 Горное дело
223.52kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплины «реконструкция горных предприятий» Направление подготовки: 130400 Горное дело
233.19kb.
1 стр.
Программа учебной дисциплины «история обогащения полезных ископаемых» Направление подготовки: 130400 Горное дело
246.69kb.
1 стр.
Рабочая программа дисциплины Физика Направление подготовки 010400 Прикладная математика и информатика Квалификация выпускника
199.93kb.
1 стр.