| Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
|---|---|
| Направление подготовки | 03.04.02. Физика |
| Профиль | Физика наносистем |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 6 ЗЕТ |
| Учебный план | 03_04_02_Физика_ФН-2023 |
|
|
||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (2) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 18 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 22 | 22 | 22 | 22 |
| Практические | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Сам. работа | 135 | 135 | 135 | 135 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 216 | 216 | 216 | 216 |
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 общей и экспериментальной физики
Протокол от 27.06.2023 г. № 10/2022-2023
Заведующий кафедрой Плотников Владимир Александрович
| 1.1. | Целью освоения дисциплины «Радиационная физика, структура и прочность твердых тел» является получение общих знаний о физических основах взаимодействия высокоэнергетических излучений с веществом, сущности и закономерностях радиационно-индуцированных процессов, протекающих в облученных твердых телах, — образования первичных структурных дефектов и их эволюции, фокусировке атомных столкновений и каналирования частиц, структурно-фазового превращения в сплавах, трансмутационных эффектах, электризации диэлектриков, распухания, радиационного охрупчивания и ползучести, ионного распыления, радиационного блистеринга, создания малоактивированных материалов, а также технологического применения радиационной обработки и модифицирования материалов. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
| ПК-3 | Способен проводить сортировку образцов после испытаний, обеспечивать изоляцию и хранение образцов, вносить предложения по разработке эффективных способов утилизации образцов |
| ПК-6 | Способен организовать сбор и изучение научно-технической информации по теме исследований и разработок, проводить анализ научных данных, результатов экспериментов и наблюдений и осуществлять теоретическое обобщение научных данных, результатов экспериментов и наблюдений |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | основные физические законы и современные проблемы радиационной физики, процессы протекающие при воздействии ионизирующего излучения на материалы теоретические и прикладные вопросы влияния больших доз нейтронного облучения на комплекс физико-химических свойств материалов требования предъявляемые к конструкционным и функциональным материалам, применяемым в устройствах термоядерного синтеза, ядерных реакотрах и космических аппаратах |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | работать с новыми научными данными |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | навыками моделирования и прогнозирования свойств материалов подвергшихся радиационной обработке и модификации, улучшения их физико-химическаих характеристик |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Первичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии | ||||||
| 1.1. | Физические основы процессов взаимодействия ионизирующего излучения с веществом | Лекции | 2 | 4 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2 |
| 1.2. | Облучение нейтронами. Облучение ионами. Облучение электронами. Облучение γ-квантами. Характеристика степени радиационных повреждений | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2 |
| 1.3. | Первичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии | Практические | 2 | 4 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
| 1.4. | Первичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии | Сам. работа | 2 | 30 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л1.1 |
| Раздел 2. Образование деФектов и их скоплений при радиационном взаимодействии | ||||||
| 2.1. | Простейшие типы повреждений и их эволюция | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.2 |
| 2.2. | Фокусировка и каналирование пучков частиц в кристалле. Особенности каскада столкновений при облучении различного типа. Кластеры. Взаимодействие дефектов. Отжиг радиационных дефектов. Зарождение и рост дислокационных петель | Лекции | 2 | 4 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.2 |
| 2.3. | Первичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии | Практические | 2 | 6 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.2, Л1.1 |
| 2.4. | Первичные процессы в твердых телах при радиационном воздействии | Сам. работа | 2 | 30 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.2, Л1.1 |
| Раздел 3. Радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные процессы и явления в твердых телах | ||||||
| 3.1. | Диффузия и перераспределение атомов.Сегрегация, рафинирование и геттерирование примесей, очистка от них материалов | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1 |
| 3.2. | Фазовые превращения.Распухание и порообразование | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1 |
| 3.3. | Радиационный рост.Блистеринг и флекинг. Распыление поверхности материалов при ионном облучении | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1 |
| 3.4. | Трекообразование.Дальнодействие.Напряжения и деформация.Радиационное упрочнение и охрупчивание.Трансмутация | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1 |
| 3.5. | Радиационное упрочнение и охрупчивание | Лекции | 2 | 2 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1 |
| 3.6. | Радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные процессы и явления в твердых телах | Практические | 2 | 22 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1, Л1.1 |
| 3.7. | Радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные процессы и явления в твердых телах | Сам. работа | 2 | 75 | ПК-6, ПК-3 | Л1.2, Л2.1, Л2.2, Л3.1, Л1.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Оценочные материалы для текущего контроля по разделам и темам дисциплины в полном объеме размещены в онлайн-курсе на образовательном портале «Цифровой университет АлтГУ» – https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=11242. ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ПК-3: Способен проводить сортировку образцов после испытаний, обеспечивать изоляцию и хранение образцов, вносить предложения по разработке эффективных способов утилизации образцов ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. К наноматериалам относятся объекты, один их характерных размеров которых лежит в интервале а) от 1 до 100 нм б) от 4 до 500 нм в) от 1 см до 1 м г) от 1 мм до 1 см ОТВЕТ: а 2. Разновидностью наноматериалов является а) углеродная нанотрубка б) фуллерен в) фуллерит г) липосомы ОТВЕТ: а 3. Особенность строения дендримера после пяти порядков ветвления а) появляются дополнительные ответвления б) исчезают полости в) исчезают дополнительные ответвления г) появляются полости ОТВЕТ: г. 4. Наноуглеродные трубки различаются по а) диаметру б) размещению шестиугольников по длине трубки в) диаметру и размещению шестиугольников по длине трубки г) по длине трубки ОТВЕТ: в 5. Цеолиты являются разновидностью а) дендримеров б) нанопористых материалов в) липосом г) фуллеренов ОТВЕТ: б 6. Природными или синтетическими кристаллическими аллюмосиликатами щелочных и щелочноземельных металлов являются а) цеолиты б) липосомы в) фуллерены г) фуллериты ОТВЕТ: а 7. Дендример, который может использоваться в качестве рентгеноконтрастного вещества а) дендример, содержащий тяжелые металлы б) дендример, содержащий соли драгоценных металлов в) дендример, содержащий газообразные вещества г) дендример, содержащий щелочи ОТВЕТ: а 8. Отличительным свойством ядерных фильтров в отличие от других нанопористых мембран является а) некалиброванные размеры пор б) различные неконтролируемые размеры пор в) калиброванные размеры пор г) поры более наноразмерных ОТВЕТ: в 9. ОТВЕТ: 10. ОТВЕТ: 11. ОТВЕТ: 12. ОТВЕТ: 13. ОТВЕТ: 14. ОТВЕТ: 15. ОТВЕТ: КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: • «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; • «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1. Найдите расстояние между центрами соседних молекул фуллерена в его низкотемпературной модификации (плотность 1.7 г/см^3), которая имеет примитивную кубическую решетку, где молекулы находятся только в вершинах кубической элементарной ячейки. _______ нм. ОТВЕТ: 0.89 нм. 2. Мимо покоящегося свободного электрона пролетела альфа-частица с кинетической энергией 20 МэВ, имея прицельный параметр b = 30 пм. Определить кинетическую энергию электрона отдачи, считая, что траектория альфа-частицы прямолинейная, и за время пролета электрон остается неподвижным. ______ эВ. ОТВЕТ: 3,4 эВ. 3. ОТВЕТ: 4. Порошок диоксида титана имеет удельную поверхность 110 м^2/г. Считая, что порошок состоит из сферических частиц одного и того же размера, рассчитайте их радиус. Сколько атомов титана и кислорода входят в состав одной наночастицы? Плот- ность TiO2 равна 3.6 г/см^3. ______ нм, ___________, ____________ ОТВЕТ: 7.6 нм; N(Ti) = 50 000, N(O) = 100 000. 5. Протон и альфа-частица одинаковых энергий 4 МэВ движутся в азоте, находящемся при нормальных условиях. Найти отношение удельных ионизационных потерь протона и альфа-частицы. ____________ ОТВЕТ: 0,09 6. ОТВЕТ: 7. ОТВЕТ: 8. ОТВЕТ: 9. ОТВЕТ: 10. ОТВЕТ: 11. ОТВЕТ: 12. ОТВЕТ: 13. ОТВЕТ: 14. ОТВЕТ: 15. ОТВЕТ: 16. ОТВЕТ: 17. ОТВЕТ: 18. ОТВЕТ: 19. ОТВЕТ: 20. ОТВЕТ: КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ. «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ПК-6: Способен организовать сбор и изучение научно-технической информации по теме исследований и разработок, проводить анализ научных данных, результатов экспериментов и наблюдений и осуществлять теоретическое обобщение научных данных, результатов экспериментов и наблюдений ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА 1. ОТВЕТ: 2. ОТВЕТ: 3. ОТВЕТ: ОТВЕТ: 4. ОТВЕТ: 5. ОТВЕТ: 6. ОТВЕТ: 7. ОТВЕТ: 8. ОТВЕТ: 9. ОТВЕТ: ОТВЕТ: 10. ОТВЕТ: 11. ОТВЕТ: 12. ОТВЕТ: 13. ОТВЕТ: 14. ОТВЕТ: 15. ОТВЕТ: КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: • «зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; • «отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА 1. Удельная поверхность открытых одностенных углеродных нанотрубок равна 1000 м^2/г, а плотность составляет 1.3 г/см^3. Считая, что у всего материала отношение объема к поверхности – такое же, как и у одной трубки, оцените диаметр нанотрубки. ____________ м ОТВЕТ: 3.1 х 10^–9 м 2. Какое количество пар ионов образуется на первом сантиметре пути альфа-частицы, движущейся с начальной кинетической энергией 6 МэВ в воздухе? Энергия образования одной пары ионов равна 34 эВ. ____________ ОТВЕТ: 2,6 х 10^4 3. ОТВЕТ: 4. Имеются два наноматериала одного и того же химического состава, состоящие из частиц сферической формы. Средний радиус частиц первого материала – 200 нм, а второго – 40 нм. Какой из двух материалов имеет большую удельную поверхность и во сколько раз? _________________________ ОТВЕТ: удельная поверхность второго материала в 5 раз больше, чем первого. 5. Найти отношение удельных ионизационных потерь -частицы с кинетической энергией Т = 5 МэВ в алюминии и меди. _______________ ОТВЕТ: 0,42. 6. ОТВЕТ: 7. ОТВЕТ: 8. ОТВЕТ: 9 ОТВЕТ: 10. ОТВЕТ: 11. ОТВЕТ: 12. ОТВЕТ: 13. ОТВЕТ: 14. ОТВЕТ: 15. ОТВЕТ: 16. ОТВЕТ: 17. ОТВЕТ: 18. ОТВЕТ: 19. ОТВЕТ: 20. ОТВЕТ: КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ. «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Влияние кристаллической решетки на процессы упругого взаимодействия излучения с веществом Действие облучения на материалы Особенности облучения нейтронами делящихся материалов Радиационный рост материалов Распухание материалов Радиационно-индуцированные превращения и ускоренные процессы Радиационное упрочнение и охрупчивание Радиационная ползучесть материалов Релаксация напряжений в материалах при облучении Радиационная эрозия поверхности Элементарные процессы, стимулируемые радиацией в материалах Нелинейные процессы в материалах при мощных воздействиях Основные закономерности изменения структуры свойств материалов при радиационных воздействиях Радиационные технологии модификации свойств материалов Испытание материалов, изделий на радиационную стойкость Методы контроля качества материалов с использованием радиационных воздействий Термодинамический подход к компьютерному проектированию стабильных многослойных материалов Основные направления развития современных нейтронных методов исследования вещества Исследование кристаллического электрического поля при помощи нейтронного рассеяния Изотопический контраст Физические задачи, решаемые при помощи рассеяния нейтронов Квазичастицы в физике твердого тела Воздействие ионизирующего излучения на материалы космических аппаратов Воздействие ионизирующего излучения на наноматериалы |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра экзамена по всему изученному курсу. Экзамен проводится в устной форме по билетам. В билет входит 3 вопроса: 2 вопроса теоретического характера и 1 вопрос практико-ориентированного характера. ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА для экзамена: 1. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Кинематика столкновений. 2. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Взаимодействия частиц ионизирующего излучения с веществом. Общие закономерности. 3. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом. 4. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Взаимодействие легких заряженных частиц с веществом. 5. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Взаимодействие гамма-квантов с веществом. 6. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Взаимодействие нейтронов с веществом. 7. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Дополнительные механизмы взаимодействия ядерных частиц с веществом. 8. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Дифференциальные и интегральные характеристики поля излучения. 9. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Кинетическое уравнение переноса. 10. Поглощение энергии ионизирующего излучения. Учет анизотропии рассеяния. Транспортное приближение. 11. Этапы процесса радиационной повреждаемости твердых тел. Определение энергии первично выбитого атома. Потенциалы взаимодействия. Сечение взаимодействия. 12. Каскад столкновений. Образование и развитие каскада. Влияние эффектов фокусировки атомных столкновений и каналирования частиц в кристаллах на каскадную функцию. 13. Структура каскада. Атермические перестройки в каскаде. Энергетические потери движущихся частиц. 14. Особенности взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с твердыми телами. Нейтроны. 15. Особенности взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с твердыми телами. Ускоренные ионы (Образование атомных смещений. Пробеги ионов и профили их распределения в твердых телах. Влияние эффекта каналирования. Эффект теней (блокировки)). 16. Особенности взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с твердыми телами. Ускоренные ионы (Дефектообразование и трекообразование в твердых телах при воздействии высокоэнергетических тяжелых ионов). 17. Особенности взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с твердыми телами. Высокоэнергетические электроны. Гамма-кванты. 18. Образование точечных радиационных дефектов и их скоплений. Исследование образования и поведения скоплений радиационных дефектов при облучении материалов в колонне высоковольтного электронного микроскопа. 19. Отжиг радиационных дефектов. 20. Радиационно-стимулированная диффузия. Ионное перемешивание и имплантация атомами отдачи. 21. Эффект дальнодействия. 22. Процессы сегрегации и сепарации компонентов сплавов (Термическая поверхностная сегрегация (сегрегация Гиббса). Радиационно-индуцированная сегрегация. Радиационно-индуцированная сепарация атомов в сплавах. Потеющие сплавы). 23. Радиационно-индуцированные и радиационно-стимулированные структурно-фазовые изменения в сплавах. 24. Трансмутационные эффекты и ядерное легирование материалов. 25. Радиационная электризация диэлектрических материалов. 26. Влияние различных факторов на процесс распухания (Влияние температуры облучения. Влияние дозы облучения. Влияние скорости введения радиационных дефектов и типа бомбардирующих частиц. Влияние дислокационной структуры. Влияние двумерных дефектов. Влияние напряженного состояния материала. Влияние газовых примесей). 27. Образование решетки пор в структуре облученного материала. Пути подавления радиационного распухания материалов. 28. Механизмы радиационного упрочнения. Зависимость радиационного упрочнения от дозы облучения. Влияние температуры облучения и испытания материалов на радиационное упрочнение. 29. Низкотемпературное радиационное охрупчивание. Восстановление механических свойств облученных материалов при пострадиационном отжиге. Высокотемпературное радиационное охрупчивание. 30. Общее описание радиационной ползучести, влияние на нее различных факторов. Теоретические представления. 31. Распыление материалов при облучении. Теория распыления. Коэффициент распыления и его зависимость от различных параметров. 32. Распыление материалов при облучении. Преимущественное распыление. Ионное травление поверхности материала при распылении. 33. Распыление материалов под действием нейтронов. Химическое распыление. Радиационная эрозия материалов при образовании униполярных дуг. 34. Радиационный блистеринг. Влияние различных факторов на блистеринг (Влияние дозы облучения. Влияние энергии бомбардирующих ионов. Влияние температуры облучения. Влияние кристаллографической ориентации мишени. Влияние угла падения ионов. Влияние термомеханической обработки материала. Влияние напряженного состояния материала при облучении). 35. Особенности водородного блистеринга. Синергетические эффекты. Влияние блистеринга на радиационно-стимулированное испарение материалов. Теория блистеринга. Способы подавления блистеринга. Smart cut-технология создания КНИ-структур. Малоактивируемые материалы. Влияние различных факторов на активационные параметры МАМ. Методы уменьшения наведенной радиоактивности конструкционных материалов. Методы изучения радиационных воздействий на материалы КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: «Отлично»: студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. «Хорошо»: студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. «Удовлетворительно»: студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. «Неудовлетворительно»: студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. ВОПРОСЫ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ХАРАКТЕРА для экзамена: 1. Протон с начальной кинетической энергией 1,5 МэВ движется в воздухе. Определить относительное число пар ионов, образующихся на первой половине среднего пробега протона. Энергия образования одной пары ионов равна 34 эВ. ____________ ОТВЕТ: 0,33 2. ОТВЕТ: 3. ОТВЕТ: 4. ОТВЕТ: 5. ОТВЕТ: 6. ОТВЕТ: 7. ОТВЕТ: 8. ОТВЕТ: 9. ОТВЕТ: 10. ОТВЕТ: 11. ОТВЕТ: 12. ОТВЕТ: 13 ОТВЕТ: .14 ОТВЕТ: .15. ОТВЕТ: 16. ОТВЕТ: 17. ОТВЕТ: 18. ОТВЕТ: 19. ОТВЕТ: 20. ОТВЕТ: КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: «Отлично»: Студентов дал полное верное решение. В логическом рассуждении и решении нет ошибок, задача решена рациональным способом. Получен правильный ответ. Ясно описан способ решения; «Хорошо»: Студентом дано верное решение, но имеются небольшие недочеты, в целом не влияющие на решение, такие как небольшие логические пропуски, не связанные с основной идеей решения. Решение оформлено не вполне аккуратно, но это не мешает пониманию решения; «Удовлетворительно»: Решение в целом верное. В логическом рассуждении и решении нет существенных ошибок, но задача решена неоптимальнымь способом или допущено не более двух незначительных ошибок. В решении задания присутствуют арифметическая ошибка, механическая ошибка или описка при переписывании выкладок или ответа, не исказившие экономическое содержание ответа. В логическом рассуждении и решении нет ошибок, но допущена существенная ошибка в математических расчетах. При объяснении сложного явления указаны не все существенные факторы; «Неудовлетворительно»: Имеются существенные ошибки в логическом рассуждении и в решении. При решении задания рассмотрены отдельные случаи при отсутствии решения. Доказаны вспомогательные утверждения, помогающие в решении задачи. Рассчитанное значение искомой величины искажает содержание ответа. Отсутствует окончательный численный ответ (если он предусмотрен в задаче). Правильный ответ угадан, а выстроенное под него решение - безосновательно. При оценке знаний и умений обучающихся учитываются все ошибки (грубые и негрубые) и недочёты. Грубыми считаются ошибки: - незнание определения основных понятий, законов, правил, основных положений теории, незнание формул, общепринятых символов обозначений величин, единиц их измерения; - незнание наименований единиц измерения; - неумение выделить в ответе главное; - неумение применять знания, алгоритмы для решения задач; - неумение делать выводы и обобщения; - неумение читать и строить графики; - неумение пользоваться первоисточниками, учебником и справочниками; - потеря корня или сохранение постороннего корня; - отбрасывание без объяснений одного из них; - равнозначные им ошибки; - вычислительные ошибки, если они не являются опиской; - логические ошибки. К негрубым ошибкам относятся: - неточность формулировок, определений, понятий, теорий, вызванная неполнотой охвата основных признаков определяемого понятия или заменой одного - двух из этих признаков второстепенными; - неточность графика; - нерациональный метод решения задачи или недостаточно продуманный план ответа (нарушение логики, подмена отдельных основных вопросов второстепенными); - нерациональные методы работы со справочной и другой литературой; - неумение решать задачи, выполнять задания в общем виде. - Недочетами являются: - нерациональные приемы решений задач, вычислений и преобразований; - небрежное выполнение записей, чертежей, схем, графиков. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Т. М. Чмерева, Т. В. Климова | Задачи по радиационной физике [Текст : электронный]: учебное пособие | Оренбург : Оренбургский государственный университет, 2017 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | Н. Н. Дегтяренко. | Свойства дефектов и их ансамблей, радиационная физика твердого тела [Текстэлектронный]: учебное пособие | Москва : НИЯУ МИФИ, 2011, 2011 | e.lanbook.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Г. Г. Бондаренко | Радиационная физика, структура и прочность твердых тел [Текст: электронный]: учебное пособие | Москва : Лаборатория знаний, 2020 | e.lanbook.com |
| Л2.2 | Погосов, В. В. | Введение в физику зарядовых и размерных эффектов: Поверхность, кластеры, низкоразмерные системы [Текст : электронный]: учебное пособие | Москва : Физматлит, 2006 | biblioclub.ru |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | В. С. Никифоров, В. С. Кортов. | Радиационно-индуцированные процессы в широкозонных нестехиометрических оксидных диэлектриках [Текст : электронный]: практическое пособие | Москва : Техносфера, 2017 | biblioclub.ru |
| Л3.2 | В. Б. Гусева, А. Ф. Зацепин, С. О. Чолах, С. Ф. Конев ; науч. ред. В. А. Важенин | Применение радиоспектроскопии для изучения радиационных дефектов в твердых телах [Текст : электронный]: учебно-методическое пособие | Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2014 | biblioclub.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Курс в Moodle "Радиационная физика, структура и прочность твердых тел" | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) OriginLab Origin Pro 8.0 (OriginLab), 2008-2012 г. - бесплатный софт MatLAB 7 (MathWorks), 2010-2012 г. - бесплатный софт MathCAD 14/15 (Parametric Technology Corporation), 2007-2012 гг. - бесплатный софт Mathematica (Wolfram Research, Inc www.wolfram.com.)- бесплатный софт Google SketchUp - бесплатный софт 3DCrafter - бесплатный софт Art of Illusion - бесплатный софт Creo Elements / Direct - ранее CoCreate - бесплатный софтMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://lib.sinp.msu.ru/ejournals.cgi - Электронные библиотеки http://e.lanbook.com. - Электронная библиотечная система «Лань». Электронная библиотека издательства «Лань» – ресурс, включающий в себя как электронные версии книг издательства «Лань», так и коллекции полнотекстовых файлов других российских издательств. После регистрации с компьютера университета – доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет; http://www.biblioclub.ru. - «Университетская библиотека ONLINE». Электронно-библиотечная система. Книги, конспекты лекций, энциклопедии и словари, учебники по различным областям научных знаний, материалы по экспресс-подготовке к экзаменам. После регистрации с компьютера университета – доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет; http://window.edu.ru. - Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам». Информационная система предоставляет свободный доступ к каталогу образовательных интернет-ресурсов и полнотекстовой электронной учебно-методической библиотеке для общего и профессионального образования. Доступ с любого компьютера, подключенного к Интернет; https://biblio-online.ru - ЭБС Юрайт; https://link.springer.com/search?facet-content-type="ReferenceWork"Электронные справочники и энциклопедии издательства Springer по естественным наукам | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 303К | лаборатория молекулярной 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.; вольтметр ВКГ-16; вольтметр М1202 Э-500; источник питания 1202 (стабилизатор); Лабор. изучения распределения термоэлектронов по скоростям; монитор 17" Samsung 763 MB; монитор 17" Samsung 763MB; принтер Epson Stylus Photo R200; системный блок Celeron 1700/128DDR/i845GV/40/CD-RW/S; термостат УН-16; термостат УН-16; акустические системы; акустические системы; вакуумметр ВИМ 2А; вольтметр В7-18; гараж лод.; датчик колебаний КВ-11; датчик колебаний КД-45; интерферометр Фабри - Перо; кодоскоп Графопроектор Пеленг-2400; Лаб. определение вязкости методом Стокса; Лаб. определение длины своб.пробега молек; лазерная указка; лампа настольная; микромонометр с пневмотрубкой; микротермометр ЛТА-4; милливольтметр М1109; милливольтметр М2020; Н-р по наблюдению интерфер.и дифракции; набор по электризации; нановольтметр Ф118; объектив МС МКТО - II Са; осциллограф CI-64; осциллограф CI-74; осциллограф Е211; осциллограф Е211; осциллограф С1-67; очки для газосварщика Ультравижин панорамные 9301; пирометр "Промень"; прибор "Демонстр.закона сохранения импул; решетка дифракционная; решетка дифракционная с оправой; сейф; стенд вакуумный; телефон; усилитель VL-103; усилитель УИП-2; усилитель УПИ - 1; установка "Мертвая петля"; штатив 5; эл.дрель; учебные наглядные пособия:"Физически практикум по молекулярной физике"; "Лазерная медицина";"Оптика и лазерная физика в медицине: Технические основы медицинских лазеров". |
| 003К | лаборатория физики материалов и сплавов, контроля качества материалов и конструкций - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 5 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт. Блок БАА 2-95; Блок БГА-94; Блок БПА2-97; Блок БПС-591; Блок БСА2-95; Блок БТЭ2-90; Блок БУМ 2-90; Блок БУМ2-94; Блок БУП2-93; Блок БУС2-97; Блок БУЦ 2-96; Блок БУЦ2-90; Блок ВРТ-2000; блок питания БНН-151; вакуумметр; весы аналитические типа Метлер; вольтметр В7-16А; генератор Г6-27; генератор ИЛГН-705; генератор ИЛГН-705; датчик КВ-11; датчик КД-39; датчик КД-39; датчик КД-39 (8 шт.); датчик КД10/01 (4 шт.); датчик КД35 (5 шт.); датчик КО 32/01 (4 шт.); датчик КО45 (4 ш.); датчик колебаний КВ-11/01 (2 шт.); датчик колебаний КР-45/01; динамометр ДОС; динамометр ДОС-01; динамометр ДОС-03; динамометр ДОС-05; дозиметр "Квант 303И"; измеритель И2-23; измеритель ИМП-2; измеритель Ш1-1; источник питания УИП-1; комплект тензометров; латр; машина шлифовальная ПШ-1мц; нановольтметр 233; насос 2НВР-5 Дм; осциллограф С1-70; очки для газосварщика Ультравижин панорамные 9301; потенциометр КСП-4 (4 шт.); прибор ВУП-4 (2 шт.); прибор КСП -4; регулятор постоянного напряжения "Statro (2 шт.); самописец Н307-1; сосуд Дьюара; стабилизатор 4205 (3 шт.); твердомер Бринель ИТ 5010; тензоусилитель; тензоусилитель "Топаз-3-01"; термошкаф ВСУ 100 с подвеской; тиски; усилитель У2-8 (3 шт.); холодильник "Юрюзань"; цифропечатающее устройство Ф5033К; учебные наглядные пособия: "Рентгеноструктурные методы исследования в физике конденсированного состояния"; "Статистический анализ микроструктуры поверхности сканирующим зондовым микроскопом"; "Компьютерная обработка данных рентгеновской дифрактометрии" |
| 002К | лаборатория физического материаловедения - 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; доски меловые 1шт. лазер ЛТИ502; лазер ЛТН-103; лазерная установка HTS 300; микроскоп металлографический Метам РВ-23; микроскоп НЕОФОТ -32; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД; насадка для микроскопа VEC-535 цветная в/к ПЗС-матрица 1/1,8" 1700ТВ лин 1,0Iuх; ноутбук Acer TM424WXMi Cel-M(380) 1,6GHz/14,1" WXGA/512Mb/60Gb/DVD-RW/LAN/Wlan b; оптико-электронная система (сканирующий зондовый микроскоп) Солвер Некст; проектор: Epson EMP-TW10H (V11H164040); системный блок Celeron 1000/128/FDD/HDD; системный блок P IV - 1800 Celeron/ 256 Mb/60 Gb/AGP 32/CD/Net/SB/SPK; термостат; установка "Дрон-3"; блок БВЦ 97-04; блок БГА-2-97; блок БПВ2-90; блок Д3У2-91; блок питания БНН-43; блок УВЦ-2-95; вакуумный пост универсальный ВУП-5; компьютер Intel Core i3-4160 3600MHz/HDD 1Tb/DDR3 DIMM 16Gb(2x8Db); компьютер Intel Core i3-4160 3600MHz/HDD 1Tb/DDR3 DIMM 16Gb(2x8Db); компьютер Intel Pentinm G3420 3200 MHz/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentinm G3420 3200 MHz/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz 3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz 3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; компьютер Intel Pentium G3420 3200MHz3Mb/DDR3 DIMM 4Gb/монитор 22"LG 22MP55HQ-P; микрокомпьютер Tandy 1000HX; монитор 15" RoverScan 115GS 0.28 TCO95; монитор 15" Samsung 550 S.28; монитор 17" Philips TFT; ноутбук ASUS BU401LG 14"HD,Ci7-4500U, 8192Mb,1Tb,GT730M-2Gb,WiFi, BT, Cam, W8Pro; ноутбук Asus K50IN (2,2GHz/4Gb/320Gb/DVD-RW/Bluetooth/факс-модем/веб камера; преобразователь акустической эмиссии; прибор АМА-0,2ф1; принтер HP LJ 1150; самописец 62201; система магнетронного напыления МАГ-2000; системный блок Celeron 733 INTEL; системный блок P - IV 3000MHz/Плата ЛА-2USB/АЦП ЛА-н150-14PCI; сканер HP SJ 6300; сканер ч/б; спектрофонометр 6ф-20; усилитель напряжения сигналов преобразователей акустической эмиссии; учебные наглядные пособия: "Лабораторные работы по физическому материаловедению"; "Специальный физический практикум по сканирующей зондовой микроскопии"" "Специальный физический практикум. Акустическая эмиссия в физике конденсированного состояния" |
| Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по радиационной физике. Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Радиационная физика, структура и прочность твердых тел» необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; - систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям; - усвоить содержание ключевых понятий; - плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам. Для эффективного изучения практической части дисциплины «Радиационная физика, структура и прочность твердых тел» рекомендуется: - систематически выполнять подготовку к практическим занятиям (лабораторным работам при наличии) по предложенным преподавателем тема и методическим указаниям ; - своевременно выполнять практические задания/лабораторные работы. - своевременно и систематически защищать результаты своих экспериментальных исследований. В течение семестра студенты выполняют: - домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение)на практических занятиях или перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли); - промежуточные задания, во время практических или лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий; - построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ; - обсуждают задания практических и лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других. Самостоятельная работа - это работа с наиболее современными Интернет-источниками, в т.ч. англоязычными, перечень которых готовится преподавателем непосредственно перед началом изучения курса и доводится до студентов в форме презентации. |