Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Современные низкофоновые ядерно-физические эксперименты

Л.В.Инжечик читает по четвергам в 18.30 в 117ГК, первая лекция 13 сентября 2012 года.

Курс читается в рамках утвержденного курса «Изотопы: свойства, получение, применение». Курс рассчитан на студентов III-IV курсов, интересующихся современными фундаментальными направлениями экспериментальной ядерной физики. Курс включает избранные главы ядерной физики — свойства ядер и ядерных взаимодействий. Эти материалы дополняют разделы программы V семестра курса общей физики, посвященные физике ядра и элементарных частиц. Описываются современные международные неускорительные ядерно-физические экспериментальные проекты, направленные на поиск новой физики, выходящей за рамки стандартной модели, — поиск безнейтринного двойного бета-распада, темной материи, исследование свойств нейтрино. Рассматриваются экспериментальные методы низкофоновых измерений, выполняемых в ведущих подземных лаборатоиях мира.


Лекции сопровождаются презентациями, в которых используются (с разрешения авторов) оригинальные материалы научных докладов российских и зарубежных физиков, сделанные на международных совещаниях. По материалам курса возможна подготовка вопроса по выбору к госэкзамену по общей физике .

 

Список вопросов к зачету, осенний семестр, 2012 год.

1. Определение изотопов. Обозначение изотопов. Сравнение ядерных и химических свойств изотопов одного элемента. Количество стабильных изотопов у элементов.

2. Времена жизни известных изотопов. Энергия связи нуклонов в ядре. Карта изотопов (в N-Z координатах). Долина (хребет) стабильности. Море нестабильности. Остров стабильности сверхтяжелых элементов.

3. Капельная модель ядра. Сильное взаимодействие между нуклонами. Форма ядерного потенциала. Поверхностное натяжение нуклонной ядерной. Энергия кулоновского взаимодействия нуклонов.

4. Модель ядерного Ферми-газа. Симметрия протонной и нейтронной структур ядра. Спин альфа-частицы. Учет кулоновского взаимодействия. Избыток нейтронов в средних и тяжелых ядрах.

5. Модель ядерного Ферми-газа. Спаривание нуклонов. Четно-четные, нечетно-нечетные и нечетные ядра. Немонотонные диаграммы энергии ядер одной изобары.

6. Оболочечные модели ядра, общие подходы. Сходства и различия с оболочечной моделью атома. Магические числа и магические ядра. Энергия связи и количество стабильных изотопов у элементов с магическими ядрами. Остров стабильности сверхтяжелых элементов.

7. Формула Вайцзеккера. Физический смысл 5-и ее членов.

8. Фундаментальные взаимодействия. Бозоны переносчики этих взаимодействий. Радиусы действия взаимодействий.

9. Структура стабильного атома на примере He в различной степени детализации — вплоть до фундаментальных фермионов.

10. Фундаментальные фермионы. Три поколения (аромата).

11. Квантовые характеристики фундаментальных фермионов и бозонов.

12. Кварки и характер их взаимодействия. Конфайнмент.

13. Описание ядер на нуклонном уровне. Энергии, при которых такое описание эффективно. Переносчики нуклон-нуклонного взаимодействия. Радиус ядерных сил, масштаб размеров ядер.

14. Энергия связи нуклонов ядра. Моды превращений нестабильных легких и средних ядер вблизи хребта стабильности и возле берега моря нестабильности.

15. Бета ± распад, К-захват и обратный бета распад (например, протона). Законы сохранения в бета распаде. Нейтрино.

16. Бета распад ядер на нуклонном и кварковом уровнях. Спектр электронов бета распада. Влияние не спектр электромагнитного взаимодействия.

17. Спектр электронов бета распада. График Ферми. Прецизионное измерение края бета спектра для определения массы покоя нейтрино. Эксперименты Лобашова.

18. Двойной бета распад с испусканием двух нейтрино. Спектр электронов. Законы сохранения.

19. Ядра, подверженные двойному бета распаду. Варианты двойного бета распада: двойной К-захват, К-захват бета+ распад и двойной бета+ распад.

20. Поиск безнейтринного двойного бета распада. Нарушение лептонного числа. Ожидаемый спектр электронов. Методы детектирования процесса.

21. Поиск безнейтринного двойного бета распада. Эксперимент Гейдельберг-Москва, эксперимент GERDA (или любой другой эксперимент по изучению двойного бета распада).

22. Кварковый состав адронов — барионов и мезонов. Цветовое квантовое число.

23. Элементы теории измерений. Нормальное распределение, его математическое ожидание, дисперсия. Доверительный интервал и доверительная вероятность. Распределение Пуассона.

24. Масса покоя нейтрино. Качественное описание осцилляций нейтрино на примере двухкомпонентной модели.

25. Природные и искусственные потоки нейтрино, доступные наблюдению. Солнечные, реакторные, атмосферные, ускорительные нейтрино. Примеры реакций образования нейтрино в этих источниках.

26. Ga Ge эксперимент SAGE в Баксанской нейтринной обсерватория в приэльбрусье (или любой другой радиохимический эксперимент по регистрации солнечных нейтрино).

27. Черенковские детекторы нейтрино. Superkamiokande, Байкальский нейтринный телескоп. Icecube детектор (Антарктида).

28. Дефицит солнечных нейтрино. Эксперименты, зарегистрировавшие нейтринные осцилляции.

29. SNO детектор —нейтринная обсерватория в Садбери (Канада). Реакции, используемые для детектирования нейтрино.

30. Реакторные антинейтрино. Экспериментальное наблюдение нейтрино Райнесом и Коэном. Сцинтилляционные детекторы нейтрино.

31. Сцинтилляционные детекторы нейтрино. Экспериментs KamLAND, Borexino.

32. Реакторные антинейтрино. Сцинтилляционные детекторы нейтрино. Обратный бета распад протона как важная реакция, используемая в этих детекторах. Поиск осцилляций нейтрино.

 

Утвержденная программа и план лекций.

Презентации к лекциям годового курса, прочтенного в 2010/2011 учебном году

Лекция 1

Лекция 2

Лекция 3

Лекция 4

Лекция 5

Лекция 6

Лекция 7

Лекция 8

Лекция 9

Лекция 10

Лекция 11

Лекция 12

Лекция 13

Лекция 14

Лекция 15

Лекция 16

Лекция 17

Лекция 18

Лекция 19

Лекция 20

Лекция 21

Лекция 22

Лекция 23-24

 

 

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика