Тема 21. Физика атомного ядра и элементарных частиц

Заряд, размеры и состав атомного ядра. Массовое и зарядовое числа. Спин ядра атома. Свойства и природа ядерных сил. Дефект массы и энергии связи ядра. Происхождение и закономерности альфа-, бета-, гамма- излучений атомных ядер. Закон радиоактивного распада.

Ядерные реакции и законы сохранения. Цепная реакция деления ядер. Управляемые и неуправляемые ядерные реакции. Понятие о ядерной энергетике. Реакция синтеза атомных ядер. Проблема управляемых термоядерных реакций. Экологические проблемы современной энергетики. Мюоны, мезоны и их свойства. Фундаментальные взаимодействия. Частицы и античастицы. Гипероны. Классификация элементарных частиц, кварки.

Формируемые компетенции: ПК-3.

5 Тематика контрольных работ и методические указания по выполнению работ

Выполнение контрольной работы является необходимым этапом самостоятельной работы при изучении материала дисциплины.

Цель выполнения контрольной работы – самостоятельное изучение материала дисциплины, расширение знаний полученных на лекционных и практических занятиях, углубление и закрепление теоретических знаний, и выработка умений применять полученные знания при решении конкретных практических заданий. Контрольные работы призваны закрепить усвоение теоретической части каждого раздела программы.

В процессе работы над учебным материалом необходимо:

• составить конспект, в котором выделять основные физические законы и формулы, определения основных физических величин и понятий, сущность физических явлений и методов исследования;

• изучать курс следует систематически в течение всего учебного процесса;

Требования к содержанию контрольных работ

При изучении дисциплины студенты выполняют одну контрольную работу по решению типовых физических задач. Задачи работы разбиты на две части. Первая часть включает задачи по механике, молекулярной физике и термодинамике, а вторая часть – по колебаниям и волнам, оптике, квантовой и атомной физике. В каждой части задачи имеют номера от 1 до 60. Студент из каждой части выполняет по шесть работ, то есть, всего нужно решить 12 задач.

Для каждой части представлены краткие сведения о приближённых вычислениях, физических величинах и физических закономерностях, которые необходимо использовать при решении задач контрольной работы. Также приведены примеры полного решения типовых задач с необходимыми пояснениями.

Ключом выбора номеров задач в каждой части работы является номер фамилии студента в списке журнала группы на момент проведения установочной сессии, то есть на момент получения задания на контрольную работу, как представлено в таблице вариантов.

Таблица вариантов

Номер фамилии в журнале группы	Вариант	Номера задач
1, 11, 21, 31, 41, 51	1	1	11	21	31	41	51
2, 12, 22, 32, 42, 52	2	2	12	22	32	42	52
3, 13, 23 ,33, 43, 53	3	3	13	23	33	43	53
4, 14, 24, 34, 44, 54	4	4	14	24	34	44	54
5, 15, 25, 35, 45, 55	5	5	15	25	35	45	55
6, 16 ,26, 36, 46, 56	6	6	16	26	36	46	56
7, 17, 27, 37, 47, 57	7	7	17	27	37	47	57
8, 18, 28, 38, 48, 58	8	8	18	28	38	48	58
9, 19, 29, 39,49,59,	9	9	19	29	39	49	59
10, 20, 30, 40, 50, 60	10	10	20	30	40	50	60

Например, если фамилия находится в списке журнала под номером 7 или номер заканчивается на цифру 7, то в каждой части контрольной работы студент решает задачи с цифрой 7 в конце номера задачи: 7,17, 27, 37,47, 57.