Институт | ФТИ |
Направление | 14.04.02 Ядерные физика и технологии |
Профиль/программа | Нанотехнологии и ядерные материалы |
Описание образовательной программы | Выпускник в соответствии с полученной квалификацией сможет осуществлять профессиональную деятельность в области исследования, разработки и технологии, направленные на регистрацию и обработку информации, разработку теории, создание и применение установок и систем в области физики ядра, частиц, плазмы, конденсированного состояния вещества, физики разделения изотопных и молекулярных смесей, физики быстропротекающих процессов, радиационной медицинской физики, радиационного материаловедения, исследования неравновесных физических процессов, распространения и взаимодействия излучения с объектами живой и неживой природы, ядерно-физических установок, обеспечения ядерной и радиационной безопасности, безопасности ядерных материалов и физической защиты ядерных объектов, систем контроля и автоматизированного управления ядерно-физическими установками. Профессиональную деятельность выпускник сможет выполнять на предприятиях и в организациях корпорации РОСАТОМ, а также в профильных и смежных научно-исследовательских институтах и центрах. Объектами профессиональной деятельности выпускников являются:
Системные и профессиональные компетенции магистров в области биотехнических систем и технологий формируются набором дисциплин-модулей подготовки:
|
№ пп | Индекс по УП | Наименования дисциплин | Аннотации к рабочим программам |
Б.1 | |||
Базовая часть | |||
1 | 1.1 | Методология научного познания | Дисциплина посвящена изучению закономерностей развития науки, ее истории, логике и перспективам. Содержание курса ориентировано на осмысление онтологических, методологических, мировоззренческих и социальных проблем, возникающих в науке на современном этапе её развития. Преподавание курса базируется прежде всего на изучении текстов классиков философской мысли, разработавших парадигмальные концепции философии и методологии научного познания. Это обстоятельство определяет содержание и методику построения занятий. |
2 | 1.2 | Иностранный язык | В курсе предусматривается формирование навыков: самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности; расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью английского языка; использовать углубленные знания в области гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности. |
3 | 1.3 | Специальные главы ядерной физики | Дисциплина направлена на углубление имеющихся знаний и навыков в области ядерных взаимодействий. а также на теоретическое изучение аспектов взаимодействия излучения и заряженных частиц с веществом. Лабораторный практикум подразумевает закрепление и углубление теоретических знаний и практическое ознакомление взаимодействий излучения, нейтронов и заряженных частиц с веществом. |
4 | 1.4 | Физика твердого тела | Содержание дисциплины включает основы теории твердого тела, изложение которой базируются на использовании методов теоретической физики. Особое внимание уделяется обоснованию представления макроскопических характеристик материалов в терминах микроскопического описания свойств твердых тел. Полученные в рамках дисциплины «Физика твердого тела» могут быть в дальнейшем применены для решения материаловедческих задач атомной энергетики и технологии. |
Вариативная часть | |||
5 | 1.5 | Фундаментальные основы нанотехнологий | Дисциплина Фундаментальные основы нанотехнологий предполагает ознакомление магистров с основами и современными аспектами нанотехнологии, возможностями и перспективами применения нанотехнологии, наноматериалов, нанодиагности и нонаустройств в атомной энергетике. |
6 | 1.6 | Психология и педагогика | Изучение данной дисциплины направлено на формирование навыков успешного взаимодействия с окружающими людьми и коллективами людей. Ознакомление с методами работы в коллективе, а также методами управления коллективом поможет магистрантам в дальнейшем эффективно решать конфликтные ситуации. Также раздел Психология поможет магистрантам осознать некоторые особенности личностного развития и восприятия людьми друг друга. Раздел Педагогика представляется важным для формирования необходимых компетенций у магистрантов, полученные навыки в дальнейшем будут закреплены в процессе прохождения педагогической практики. |
7 | 1.7 | Физика газов и жидкостей | Дисциплина посвящена изучению основ теплофизических, термодинамических и кинетических свойств неидеального газа и жидкости. Особое внимание в курсе уделяется эволюции взглядов на физику жидкого состояния во времени и на сопоставлении свойств промежуточного – жидкого– состояния со свойствами твердых тел и газов. Задачами изучения дисциплины является приобретение студентами знаний и навыков теплофизических расчетов по таким направлениям, как равновесная статистическая теория газов и простых жидкостей; коэффициенты переноса (теплопроводности, вязкости и диффузии) в жидкости; фазовые и критические явления в жидкости; основы поверхностных явлений в жидкости и физики жидких дисперсных сред. |
8 | 1.8 | Теплофизика | Дисциплина посвящена рассмотрению основных проблем современной теплофизики (тепло - и массопереноса). Изучаются физические аспекты процессов теплообмена, процессы теплопроводности в твердых телах, распространение тепла в жидкостях и газах, сложный теплообмен, теплообмен при кипении, теплообменные аппараты и теплообмен в ядерных реакторах и энергетических установках, теплообмен излучением. |
9 | 1.9 | Воздействие облучения на реакторные материалы и наноструктуры | Задачи изучения дисциплины: освоение студентами методов прогнозирования свойств реакторных материалов, подвергающихся воздействию различных видов реакторного излучения; приобретение знаний по влиянию дефектов реальных материалов на их механические свойства; приобретение знаний по механизмам радиационного дефектообразования в твердых телах и их поведению в процессах облучения и отжига; формирование представлений о методах прогнозирования свойств облученных и облучаемых материалов; подготовка к эксплуатации современного физического оборудования и приборов, к освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новых материалов, установок и систем. |
10 | 1.10 | Нейтронные ядерные реакции | Цель преподавания курса заключается в освоении студентами основных понятий теории ядерных реакторов, процессов, происходящих в них и описания этих процессов уравнениями в диффузионном приближении. Задачи изучения дисциплины: • приобретение знаний об основных характеристиках процессов взаимодействия нейтронов с ядрами среды, способах описания поведения нейтронного поля; • изучение понятий, связанных с процессами замедления и диффузии нейтронов в среде с делящимися ядрами; • формирование представлений об энергетике процесса деления ядер, кинетике взаимодействия и явлениях, ограничивающих стационарный режим работы реактора; • ознакомление с основами методов расчета реакторов. |
11 | 1.11 | Теория переноса нейтронов | Цель преподавания курса заключается в освоении студентами основных понятий теории кинетического уравнения Больцмана и методов расчета нейтронных потоков и ценностей. Задачи изучения дисциплины: • приобретение знаний об основах кинетического описания взаимодействия нейтронов с ядрами среды и выводом уравнения ценности; • изучение метода нахождения групповых констант; • ознакомление с многогрупповым методом расчета реакторов простых геометрий гомогенного состава. |
12 | 1.12 | Международный режим ядерного нераспространения | Дисциплина подразумевает освоение магистрантами следующих тем: ознакомление студентов с историческими предпосылками и современной ситуацией в области ядерной энергетики; ознакомление с международными правовыми нормами, регулирующими обращение ядерных материалов, оборудования; ознакомление студентов с понятием «ядерное нераспространение» и с проблемами распространения ядерных материалов. Второй раздел курса посвящен вопросам технического обеспечения ядерной безопасности, а также правовым механизмам, действующим на территории РФ. |
13 | 1.13 | Экспериментальное исследование реакторных материалов и их структурных аналогов | Задачи изучения дисциплины: освоение студентами методов прогнозирования свойств реакторных материалов, подвергающихся воздействию различных видов реакторного излучения; приобретение знаний по влиянию дефектов реальных материалов на их механические свойства; приобретение знаний по механизмам радиационного дефектообразования в твердых телах и их поведению в процессах облучения и отжига; формирование представлений о методах прогнозирования свойств облученных и облучаемых материалов; подготовка к эксплуатации современного физического оборудования и приборов, к освоению технологических процессов в ходе подготовки производства новых материалов, установок и систем. |
14 | 1.14 | Высокопроизводительное моделирование на графических процессорах | Дисциплина посвящена изучению методов высокопроизводительного вычислительного моделирования, включая поточно-параллельные вычисления на графических процессорах. Рассматриваются задачи моделирования нестационарных процессов в газах и конденсирован-ных средах на атомном и молекулярном уровнях. Особое внимание уделено явлениям переноса и фазовым превращениям в реакторных материалах. |
15 | 1.15 | Спецпрактикум | Целью дисциплины является систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у студентов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования. В ходе спецпрактикума студенты используют весь комплекс научно-исследовательских методов и технологий для выполнения различных видов работ. Для подготовки и осуществления научного исследования обучающиеся используют общенаучные и специальные методы научных исследований. Для подготовки и осуществления научного исследования, подготовки и проведения учебных занятий обучающиеся используют широкий арсенал программных продуктов: Ansys, MathCAD, MATLAB и другое специальное программное обеспечение. |
Дисциплины по выбору студента | |||
1.16 | Дисциплина 1 | ||
16 | 1.16.1 | Обеспечение устойчивости вычислительных процессов | Дисциплина посвящена изучению исследования устойчивости ряда широко используемых численных методов. Рассматриваются методы оценки устойчивости различных численных схем и возможности их применения для решения задач современной науки в области нанотехнологий и ядерной физики. Основное внимание уделяется изучению современных численных методов, их устойчивости, а так же возможности их практического применения для решения современных научных и технических задач. Практическая значимость данного курса определяется тем, что студенты получают навыки анализа устойчивости выбранных численных методов, оценки возможности их применения для решения конкретных научных задач. Курс призван обеспечить основные знания и навыки, необходимые для научно-исследовательской работы в области нанотехнологий и ядерной физики. |
17 | 1.16.2 | Компьютерное моделирование неравновесных процессов | Дисциплина «Компьютерное моделирование неравновесных процессов» относится к базовой части профессионального цикла. Целью данного предмета является освоение математического аппарата метода конечных элементов и получения практических навыков решения различных физических задач в среде моделирования ANSYS. Полученные в рамках дисциплины «Компьютерное моделирование неравновесных процессов» знания могут быть применены в дальнейшем для построения моделей физических систем. |
1.17 | Дисциплина 2 | ||
18 | 1.17.1 | Физические и технологические аспекты проблемы ядерного нераспространения | В данной дисциплине магистранты знакомятся с физическими и технологическими барьерами на пути нелегального распространения ядерных материалов. Изучают правовые механизмы препятствия незаконному перемещению радиоактивных элементов. А также знакомятся с нормами ведения хозяйственной деятельности предприятий, чья работа связана с использованием ядерных материалов. |
19 | 1.17.2 | Правовое обеспечение ядерной и радиационной безопасности | Данная дисциплина предусматривает подготовку магистрантов в области правовых и экономических норм, регулирующих хозяйственную деятельность предприятий, осуществляющих добычу, транспортировку, хранение, переработку и передачу любым способом ядерных материалов. Также в дисциплине рассматриваются международные правовые акты ответственности за причинённый ядерный и радиационный ущерб третьим лицам. |
1.18 | Дисциплина 3 | ||
20 | 1.18.1 | Физико-химическая кинетика | Дисциплина посвящена изучению неравновесных свойств разреженных газов, как в условиях локального равновесия, так и при его нарушениях. Центральная идея неравновесной статистической физики, связанная со стремлением замкнутой системы частиц к максимальному числу допустимых состояний, прослеживается для различных неравновесных состояний на термодинамическом и статистическом уровнях описания. Приводятся методы введения и расчёта локальных и нелокальных кинетических коэффициентов переноса газов при произвольных числах Кнудсена. |
21 | 1.18.2 | Кинетическая теория газов | Дисциплина посвящена изучению неравновесных свойств разреженных газов, как в условиях локального равновесия, так и при его нарушениях. Центральная идея неравновесной статистической физики, связанная со стремлением замкнутой системы частиц к максимальному числу допустимых состояний, прослеживается для различных неравновесных состояний на термодинамическом и статистическом уровнях описания. Приводятся методы введения и расчёта локальных и нелокальных кинетических коэффициентов переноса газов при произвольных числах Кнудсена. Для успешного усвоения материала дисциплины преподавателю при чтении лекций необходимо обращать внимание на разъяснение физической сущности различных понятий и определений статистической физики и неравновесной термодинамики, стремиться к пониманию студентами природы рассматриваемых процессов и явлений. На практических занятиях при решении конкретных задач проводить обсуждение лекционного материала по теме занятия. |
1.19 | Дисциплина 4 | ||
22 | 1.19.1 | Математическое моделирование физических процессов и систем | Дисциплина посвящена: • освоению методов моделирования физических процессов и прогнозирования свойств реакторных материалов, подвергающихся воздействию различных видов реакторного излучения; • приобретению знаний по влиянию дефектов реальных материалов на их механические свойства; • формированию представлений о методах прогнозирования свойств облученных и облучаемых материалов; • подготовке к созданию новых и использованию известных методов моделирования. |
23 | 1.19.2 | Физическое и математическое моделирование | Дисциплина посвящена: • освоению методов моделирования физических процессов и прогнозирования свойств реакторных материалов, подвергающихся воздействию различных видов реакторного излучения; • приобретению знаний по влиянию дефектов реальных материалов на их механические свойства; • формированию представлений о методах прогнозирования свойств облученных и облучаемых материалов; • подготовке к созданию новых и использованию известных методов моделирования. |
1.20 | Дисциплина 5 | ||
24 | 1.20.1 | Численное решение модельных кинетических уравнений | Полученные в рамках дисциплины «Численное решение модельных кинетических уравнений» знания могут быть востребованы в дальнейшем в научно-исследовательской работе и при подготовке диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. |
25 | 1.20.2 | Метод конечных элементов. Пакет ANSYS. | Целью данного предмета является освоение математического аппарата метода конечных элементов и получения практических навыков решения различных физических задач в среде моделирования ANSYS. Полученные в рамках дисциплины «Метод конечных элементов. Пакет ANSYS» знания могут быть применены в дальнейшем для построения моделей физических систем. |
1.21 | Дисциплина 6 | ||
26 | 1.21.1 | Физическая химия твердого тела | Рассматриваются основные положения физической химии твердых тел, включая тепловые, механические, электрические, радиотехнические и оптические свойства. Даётся обзор современных методов исследования, изложены основы физики и химии поверхностей. Обсуждаются нитевидные кристаллы и плёнки. Приведены конструкции ряда твердотельных приборов. |
27 | 1.21.2 | Экспериментальные методы физхимии | Рассматриваются основные положения физической химии газов и конденсированных сред, включая тепловые, механические, электрические, радиотехнические и оптические свойства. Даётся обзор современных методов исследования. Изложены основы физики и химии поверхностей. Обсуждаются фазовые переходы, а также явления, характерные для границ раздела фаз. |
Б.2 | Практики, в том числе научно-исследовательская работа | ||
28 | Б2.1 | Педагогическая практика | Целью педагогической практики студентов является приобретение практических навыков проведения учебных занятий. |
29 | Б2.2 | Исследовательская практика | Целью исследовательской практики студентов является систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у студентов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования. Исследовательская практика проходится студентом индивидуально. Программа практики составляется с учетом предприятия и индивидуального задания студента. Основные пункты программы разрабатывает руководитель практики от предприятия. Целью научно-исследовательской практики является подготовка к написанию магистерской диссертации. За время исследовательской практики студент должен в окончательном виде сформулировать тему магистерской диссертации и обосновать целесообразность ее разработки. |
30 | Б2.3 | Научно-исследовательская работа | Целью научно-исследовательской работы студентов является закрепление навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования, полученных в рамках освоения дисциплины Спецпрактикум (Б1.15) |
31 | Б2.4 | Преддипломная практика | Целью преддипломной практики студентов является закрепление опыта исследований актуальной научной проблемы по теме магистерской диссертации. Задачами преддипломной практики являются: – приобретение опыта в профессиональной деятельности, а также подбор необходимых материалов и подготовка к выполнению выпускной квалификационной работы. – овладение навыками работы в научно-исследовательской организации; – закрепление и углубление теоретических знаний в области разработки новых технологических процессов, проектирования нового оборудования, проведения самостоятельных научно-исследовательских работ. |
32 | Б.3 | Государственная итоговая аттестация | Целью государственной итоговой аттестации является установление уровня подготовленности обучающегося, осваивающего образовательную программу магистратуры, к выполнению профессиональных задач и соответствия его подготовки требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего образования и ОП по направлению подготовки, разработанной на основе образовательного стандарта. В рамках государственной итоговой аттестации проверяется уровень сформированности результатов обучения, заявленных в ОП. |
Директор института
Заведующий кафедрой технической физики
