МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Физика атомного ядра и элементарных частиц

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.03.02. Физика
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план03_03_02_Ф-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 70
самостоятельная работа 83
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 6

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 3 (6) Итого
Недель 19,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 22 22 22 22
Лабораторные 22 22 22 22
Практические 26 26 26 26
Сам. работа 83 83 83 83
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
доцент, Волков Николай Викторович

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Рудер Давыд Давыдович

Рабочая программа дисциплины
Физика атомного ядра и элементарных частиц

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 03.03.02 ФИЗИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 07.08.2014 г. № 937)

составлена на основании учебного плана:
03.03.02 Физика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 14.06.2022 г. № 9
Срок действия программы: 2022-2026 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 14.06.2022 г. № 9
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Приобретение студентами знаний, умений и навыков в соответствии с ФГОС ВО и учебному плану.
Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по главным положениям физики атомного ядра и элементарных частиц в соответствии с содержанием дисциплины.
Cообщить студентам основные принципы и законы ядерной физики, а также их краткое математическое выражение.
Ознакомить студентов с основными физическими явлениями из области физики атомного ядра и элементарных частиц, методами наблюдения и экспериментального исследования этих явлений, с методами измерения основных ядерно-физических величин, с методами обработки и анализа результатов эксперимента, с простейшими физическими приборами и методикой обработки результатов экспериментов по физике атомного ядра и элементарных частиц.
Сформировать у студентов навыки экспериментальной работы, ознакомить их с основными принципами физического эксперимента, научить правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи, оценивать порядки физических величин.
Дать студентам ясное представление о границах применимости физических моделей и гипотез в физике атомного ядра и элементарных частиц.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 способностью использовать базовые теоретические знания фундаментальных разделов общей и теоретической физики для решения профессиональных задач
ПК-1 способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин
ПК-2 способностью проводить научные исследования в избранной области экспериментальных и (или) теоретических физических исследований с помощью современной приборной базы (в том числе сложного физического оборудования) и информационных технологий с учетом отечественного и зарубежного опыта
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Знает: основные принципы и законы ядерной физики, основные физические явления из физики атомного ядра и элементарных частиц.
Знает: методы наблюдения и экспериментальные исследования; границы применимости физических моделей атомного ядра и элементарных частиц.
Знает: некоторые основные задачи и законы физики атомного ядра и элементарных частиц.

3.2.Уметь:
3.2.1.Умеет: решать некоторые основные задачи физики атомного ядра и элементарных частиц.
Умеет: правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи, оценивать порядки физических величин.
Умеет: измерять и анализировать результаты измерений в физике атомного ядра и элементарных частиц.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Владеет: навыками работы с простейшими физическими приборами ядерной электроники.
Владеет: методикой обработки результатов экспериментов по физике атомного ядра и элементарных частиц.
Владеет: некоторыми основными законами и методами решения задач физики атомного ядра и элементарных частиц.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение. Основные свойства атомных ядер
1.1. О предмете. Основные обозначения. Общие понятия о ядре. Модель атома Томсона. Открытие атомного ядра. Модель атома Резерфорда. Опыт Резерфорда. Эффективное сечение. Формула Резерфорда. Рассеяние альфа-частиц на ядре 208Pb. Волновые свойства. Дифракционная картина рассеяния. Рассеяние электронов на ядрах. Опыты Хофштадтера. Формула Мотта. Форм-фактор. Распределение заряда в ядре. Распределение заряда в нуклоне и размер нуклона. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
1.2. Свойства атомных ядер. Практические 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
1.3. Свойства атомных ядер. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 2. Энергия связи ядер
2.1. Разнообразие ядер. NZ-диаграмма ядер. Масса и энергия связи ядра. Энергия отделения нуклона. Принцип действия масс-спектрометра. Атомные массы. Удельная энергия связи. Источники ядерной энергии. Некоторые свойства ядерных сил. Модель жидкой капли. Формула Вейцзеккера. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
2.2. Масса и энергия связи ядра. Энергия отделения нуклона. Удельная энергия связи. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
2.3. Масса и энергия связи ядра. Энергия отделения нуклона. Удельная энергия связи. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 3. Квантовые свойства ядер
3.1. Основное и возбуждённые состояния ядра. Диаграмма ядерных уровней. Квантовые характеристики ядерных состояний. Спин ядра. Чётность (орбитальная и внутренняя), чётность системы частиц. Тождественность частиц, статистикаб Фермионы и бозоны. Классические статические электромагнитные моменты ядер (электрические моменты, магнитный дипольный момент). Квантовомеханические моменты ядер (электрический квадрупольном момент ядра, наблюдаемый магнитный дипольный момент ядра). Лекции 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
3.2. Квантовые свойства ядер Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
3.3. Квантовые свойства ядер Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 4. Деление атомных ядер
4.1. Энергия деления. Продукты деления. Механизм деления. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
4.2. Энергия деления. Продукты деления. Механизм деления. Практические 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
4.3. Энергия деления. Продукты деления. Механизм деления. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 5. Радиоактивный распад
5.1. Общие закономерности радиоактивного распада. Квантовомеханическое описание. Виды распада. Альфа-радиоактивность. Прохождение альфа-частиц через барьер, центробежный барьер. Бета-распад. Нейтрино. Промежуточные бозоны. Гамма-излучение. Классификация фотонов. Правила отбора по чётности. Вероятности электромагнитных переходов в длинноволновом приближении. Разрешённые и запрещённые гамма-переходы. Лекции 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
5.2. Радиоактивность. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
5.3. Радиоактивность. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 6. Взаимодействие радиоизлучения с веществом
6.1. Взаимодействие ядерного излучения с веществом. Частицы и взаимодействия. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
6.2. Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество. Особенности взаимодействия электронов с веществом. Прохождение гамма-излучения через вещество. Детекторы ядерных частиц. Регистрация ядерных частиц. Практические 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 7. Ядерные силы
7.1. Очевидные свойства ядерных сил. Зависимость ядерных сил от спина. Дейтрон. Нецентральность ядерных сил, волновая функция дейтрона. Зарядовая независимость ядерных сил. Спин-орбитальные силы. Обменный характер нуклон-нуклонных сил. Теория Юкавы. Радиальная форма нуклон-нуклонных сил. Квант ядерного поля. Изоспин частиц и ядер, изомультиплет атомных ядер. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
7.2. Нуклон-нуклонное взаимодействие и свойства ядерных сил. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 8. Ядерные реакции
8.1. Законы сохранения в ядерных реакциях. Кинематика ядерных реакций. Порог реакции. Механизмы ядерных реакций. Классификация ядерных реакций. Составное ядро, сечение образования составного ядра нейтроном в нерезонансной области, формула Брейта-Вигнера. Прямые ядерные реакции. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
8.2. Ядерные реакции. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
8.3. Ядерные реакции. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 9. Модель ядерных оболочек
9.1. Ядерные модели. Магические числа. Одночастичная модель оболочек. Магические числа в модели оболочек. Нуклонные конфигурации. Квантовые характеристики основных состояний ядер. Многочастичная модель оболочек. Ограниченность одночастичной модели оболочек. Коллективные возбуждения ядер (вращательные уровни чётно-чётных несферических ядер, колебательные уровни чётно-чётных сферических ядер). Реальный ядерный спектр, характерные энергии возбуждений в ядрах. Лекции 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
9.2. Модели атомных ядер. Практические 6 4 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
9.3. Модели атомных ядер. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 10. Элементарные частицы
10.1. Современные ускорители. Основные сведения об элементарных частицах. Время жизни. Структура частиц. Экспериментальные исследования. Теоретические исследования. Типы взаимодействий частиц. Теории в физике частиц. Константы и радиусы взаимодействий. Диаграммы Фейнмана для электромагнитных взаимодействий. Правила Фейнмана. Фундаментальные бозоны. Лекции 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
10.2. Эксперименты в физике высоких энергий. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
10.3. Эксперименты в физике высоких энергий. Сам. работа 6 5 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 11. Систематика частиц
11.1. Фундаментальные и составные частицы. Барионы и мезоны. Основные узлы фундаментальных взаимодействий. Кварковые диаграммы. Законы сохранения в мире частиц. Барионное и лептонное квантовые числа. Странность. Частицы и античастицы. Сильные взаимодействия. Правило Накано-Нишиджимы-Гелл-Манна. Адроны. Кварки. Кварковая структура легчайших барионов и мезонов. Кварковые атомы. Распады резонансов. Кварковая диаграмма нуклон-нуклонного взаимодействия. Изоспин фотона. Чётность лептонов. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
11.2. Частицы и взаимодействия. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
11.3. Частицы и взаимодействия. Сам. работа 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 12. Квантовая хромодинамика
12.1. Трудности простой кварковой модели. Новое квантовое число «цвет». Барионы и мезоны как наборы цветных кварков. Глюоны. Сравнение КЭД и КХД. Экранировка и антиэкранировка заряда. Асимптотическая свобода. Внутри протона. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
12.2. Электромагнитные взаимодействия. Сильные взаимодействия. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
12.3. Электромагнитные взаимодействия. Сильные взаимодействия. Сам. работа 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 13. Экспериментальное подтверждение кварковой теории
13.1. Отсутствие кварков в свободном состоянии. Эксперименты, подтверждающие наличие кварков в адронах. Глубоконеупругое рассеяние электронов нуклонами. Струи адронов. Проявление цвета кварков в e-e+-аннигиляции. Тяжёлые кварки — c, b, t. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
13.2. Дискретные симметрии. Сам. работа 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 14. Слабые взаимодействия
14.1. Становление теории слабого взаимодействия. Роль слабых сил. Лептонные заряды. Типы нейтрино. Слабые распады. Константа слабого взаимодействия. Заряженные и нейтральные слабые токи. Закон сохранения чётности. P-симметрия. Несохранение чётности в слабых взаимодействиях. Спиральность. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
14.2. Слабые взаимодействия. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
14.3. Слабые взаимодействия. Сам. работа 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 15. Теория великого объединения
15.1. Зарядовое сопряжение. CP-преобразование. Зарядовая чётность. Истинно нейтральные каоны K0L и K0S. Обращение времени. Нарушение CP-инвариантности. CP T-теорема. Первые этапы объединения взаимодействий. Константы взаимодействий. Пропагатор. Переопределение константы слабого взаимодействия. Сбегающиеся константы. Великое объединение. Предсказания теорий Великого объединения. Распад протона. Монополь Дирака. Великая пустыня. Поколения фундаментальных фермионов. Нейтрино. Суперсимметрия. Теория суперструн. Лекции 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
15.2. Объединение взаимодействий. Практические 6 1 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
15.3. Объединение взаимодействий. Сам. работа 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 16. Эволюция Вселенной
16.1. Свидетельства Большого взрыва. Плотность Вселенной. Состав Вселенной. Первые мгновения Вселенной. Дозвёздный синтез ядер. Ядерные реакции в звездах. Заключительные стадии жизни звезд. Сверхновые. Чёрные дыры. Конечные этапы эволюции Вселенной. Лекции 6 4 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
16.2. Современные астрофизические представления. Практические 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
16.3. Современные астрофизические представления. Сам. работа 6 2 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 17. Лабораторный практикум по физике атомного ядра и элементарных частиц
17.1. Опыт Резерфорда. Гамма-спектрометрия. Моделирование сэмплинг-калориметра. Оптические явления в физике элементарных частиц. Лабораторные 6 22 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
17.2. Лабораторный практикум по физике атомного ядра и элементарным частицам Сам. работа 6 22 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
17.3. Срез знаний по всем разделам курса Экзамен 6 27 ОПК-3, ПК-1 Л1.3, Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Атом и его строение. Опыт Резерфорда. Модель атома Томсона и Резерфорда. Эффективное сечение. Формула Резерфорда.
Волны де Бройля. Волновые свойства частиц. Рассеяние электронов на ядрах. Опыты Хофштадтера.
Формула Мотта. Форм-фактор. Распределение заряда в ядре. Распределение заряда в нуклоне и размер нуклона.
Ядерный парк. NZ-диаграмма стабильных и долгоживущих ядер. Масса и энергия связи ядра. Энергия отделения нуклона. Удельная энергия связи.
Удельная энергия связи. Источники ядерной энергии. Свойства ядерных сил.
О ядерных моделях. Модель жидкой капли. Объемная, поверхностная и кулоновская энергии.
Принцип Паули. Формула Вайцзеккера. Эффект спаривания. Четно-четные, нечетные и нечетно-нечетные ядра.
Основное и возбужденные состояния ядра. Диаграмма ядерных уровней. Квантовые характеристики ядерных состояний.
Спин ядра. Четность ядра. Орбитальная и внутренняя четность частицы. Четность системы частиц.
Тождественность частиц. Статистика. Фермионы и бозоны.
Классические статические электромагнитные моменты ядер.
Квантовомеханические моменты ядер.
Общие закономерности радиоактивного распада. Квантовомеханическое описание радиоактивного распада.
Виды распада. Альфа-Радиоактивность.
Виды распада. Бета-Распад. Нейтрино.
Виды распада. Промежуточные бозоны. Гамма-распад.
Очевидные свойства ядерных сил. Дейтрон.
Зависимость ядерных сил от спина и их нецентральность. Зарядовая независимость ядерных сил.
Спин-орбитальные силы. Обменный характер нуклон-нуклонных сил.
Радиальная форма нуклон-нуклонных сил. Квант ядерного поля. Теория Юкавы.
Изоспин частиц и ядер.
Понятие ядерной реакции. Законы сохранения в ядерных реакциях. Кинематика ядерных реакций. Механизмы ядерных реакций.
Понятие ядерной реакции. Сечение образования составного ядра нейтроном в нерезонансной области.
Понятие ядерной реакции.Резонансные реакции. Формула Брейта-Вигнера. Прямые ядерные реакции.
Ядерные модели. Магические числа нуклонов. Формулировка модели оболочек для ядра.
Квантовые характеристики основных состояний ядер. Многочастичная модель оболочек.
Вращательные уровни несферических ядер.
Колебательные (вибрационные) уровни четно-четных сферических ядер.
Мир элементарных частиц. Современные ускорители. Основные сведения об элементарных частицах. Экспериментальное исследование структуры частиц.
Теории в физике элементарных частиц. Электромагнитные взаимодействия. Диаграммы Фейнмана. Кванты других полей. Фундаментальные бозоны.
Фундаментальные частицы. Барионы и мезоны. Основные узлы фундаментальных взаимодействий. Кварковые диаграммы.
Законы сохранения в мире частиц. Калибровочные поля. Барионное и лептонное квантовые числа. Странность.
Частицы и античастицы. Сильные взаимодействия. Адроны. Правило Накано-Нишиджимы-Гелл-Манна.
Кварки. Кварковая структура легчайших барионов и мезонов.
Кварковые атомы. Декуплет барионов.
Трудности кварковой модели. Барионы и мезоны как наборы цветных кварков. Глюоны.
Квантовая хромодинамика. Сравнение КЭД и КХД.
Экранировка и антиэкранировка заряда.
Отсутствие кварков в свободном состоянии. Глубокое рассеяние электронов нуклонами.
Отсутствие кварков в свободном состоянии. Струи адронов.
Отсутствие кварков в свободном состоянии. Проявление цвета кварков в e^-e^+-аннигилляции.
Тяжелые кварки.
Слабые взаимодействия. Лептонные заряды. Типы нейтрино. Слабые распады. Константа слабого взаимодействия.
Заряженные и нейтральные слабые токи. Закон сохранения четности. P-симметрия.
Несохранение четности в слабых взаимодействиях. Спиральность.
Зарядовое сопряжение. CP-преобразование. Зарядовая четность. Истинно нейтральные каоны K^0_L и K^0_S.
Обращение времени. Нарушение CP-инвариантности. CPT-теорема.
Первые этапы объединения взаимодействий. Константы взаимодействий. Пропагатор. Сбегающиеся константы.
Великое объединение. Фазовые переходы. Бозон Хиггса. Распад протона. Существование монополя Дирака. Великая пустыня. Поколения фундаментальных фермионов. Нейтрино. Суперсимметрия.
Свидетельства Большого взрыва. Первые мгновения Вселенной. Дозвездный синтез ядер. Барионная асимметрия.
Отсутствие антивещества во Вселенной. Инфляция. Звездная эра.
Сверхновые. Конечные этапы эволюции Вселенной.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. приложение.
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Н.Г. Гончарова, Б.С. Ишханов, И.М.Капитонов. Частицы и атомные ядра. Задачи с решениями и комментариями: учеб.-метод. пособие М.: Физматлит, 2013//ЭБ e.lanbook.com
Л1.2 А.И. Гончаров, О.В. Журенков, В.А. Литвинов и др. Практикум по ядерной физике: учебн. пособие АлтГУ, 2013//ЭБ www.lib.asu.ru
Л1.3 И. М. Капитонов Введение в физику ядра и частиц: учеб. М.: Физматлит, 2010//ЭБ e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Д.В. Сивухин Общий курс физики Том 5 Атомная и ядерная физика: учеб. пособие М.: Физматлит, 2002//ЭБ e.lanbook.com
Л2.2 А. А. Чернов Физика атомного ядра: учеб.-метод. пособие АлтГУ, 2017//ЭБ elibrary.asu.ru
Л2.3 Д.В. Сивухин, И.А. Яковлев Сборник задач. Том 5. Атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц: учеб. пособие М.: Физматлит, 2006//ЭБ e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Ядерная физика в Интернете (проект ФФ МГУ и НИИЯФ МГУ) nuclphys.sinp.msu.ru
Э2 Ядерная физика (образовательный проект А. Н. Варгина) www.ph4s.ru
Э3 Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета elibrary.asu.ru
Э4 Электронно-библиотечная система издательства «Лань» e.lanbook.com
Э5 Электронно-библиотечная система «Университетская библиотека онлайн» biblioclub.ru
Э6 Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ» www.intuit.ru
Э7 Физика_атомного_ядра_и_эл._частиц (на сервере кафедры РиТФ АлтГУ) https://theory.asu.ru/~chernov/физика_атомного_ядра_и_эл._частиц/
Э8 Курс на Едином образовательном портале АлтГУ portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Операционная система Windows или Linux
Пакет офисных приложений
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
309К лаборатория ядерной физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; стеллажи под лабораторное оборудование; проектор: марка BenQ модель MP622 - 1 единица; стенд лабораторный "Электронно-лучевая трубка"; стенд лабораторный "Газоразрядная лампа"; стенд лабораторный "Счетчик Гейгера-Мюллера"; стенд лабораторный "Мюонный сцинтилляционный детектор"; стенд лабораторный "Фото-электронный умножитель"; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу "Атомная и ядерная физика".

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

В рамках данного курса вы познакомитесь:

с основными положениями физики атомного ядра и элементарных частиц,
с методами наблюдения и экспериментального исследования явлений, протекающих на масштабах размера атомного ядра,
с методами измерения основных ядерно-физических величин,
с методами обработки и анализа результатов эксперимента,
с методикой постановки и проведения модельных экспериментов с использованием самого современного программного обеспечения.

Курс читается в шестом семестре студентам направления 03.03.02 - Физика. По итогам освоения курса студенты сдают экзамен.

Курс разбит на темы, каждая из которых является отдельной проблемой в области физики частиц и/или ядерной физики. Основные темы сопровождаются лабораторными работами.
Для допуска к экзамену необходимо выполнить лабораторный практикум по курсу, а также выполнить практические задания.
Итоговая экзаменационная оценка по курсу ставится по итогам ответа на вопросы из билета. Билет содержит два вопроса. Для получения оценки "удовлетворительно" нужен полноценный развернутый ответ на один из вопросов, оценка "хорошо" ставится за полноценный развернутый ответ на один вопрос и частичный на второй, оценка "отлично" ставится за полноценные ответы на оба вопроса. Частичные ответы на вопросы не оцениваются. Продолжительность экзамена 1 час 30 минут.