В области высокопроизводительных вычислений физики высоких энергий сегодня используются лишь два языка – C/C++ и «современный Fortran» (Fortran 90/95/03/08/18). Курс предполагает изучение синтаксиса и базовых элементов языка для осуществления структурного программирования вычислительных задач в среде LINUX. По окончанию курса студент сможет ориентироваться в существующих библиотеках фортран программ и самостоятельно писать пользовательские программы.
В курсе, нацеленном прежде всего на выработку у студентов практических знаний и навыков, будут рассмотрены различные аспекты программирования на языке Python, работа с командной строкой Linux, использование интерактивной оболочки IPython и среды Jupyter Notebook. Студенты научатся использовать библиотеки SymPy, NumPy, SciPy, Pandas и визуализировать результаты исследований с помощью matplotlib, Seaborn и Bokeh. Курс также познакомит слушателей с современными методами подготовки документов с использованием Markdown, LaTeX, MathJax и Pandoc. Для проведения занятий будут применяться специализированная среда JupyterHub и образовательный портал «Подспорье», обеспечивающий размещение учебно-методических материалов в удобных для доступа с мобильных устройств форматах, публикацию обязательных индивидуальных домашних заданий и механизм доставки результатов их выполнение преподавателю, а также учёт текущих достижений каждого из студентов с помощью постоянно актуализируемого рейтинга.
Количество данных, набираемых в современных экспериментах физики высоких энергий, ядерной физики и астрофизики, стало настолько большим, что потребовало разработки программного обеспечения для обработки, математического и физического анализа, хранения и представления информации. Де-факто таким пакетом является ROOT, разработанный в ЦЕРН. В рамках курса разбираются методы представления данных в виде гистограмм, графов и функций. Изучаются методы определения параметров распределений при помощи пакетов минимизации параметров, способы хранения данных в физике ядра и частиц, в том числе больших данных (big data).
The course covers the ways of data and analysis results visualization via histograms, graphs, and functions, as well as typical approaches to store and process large-scale (>petabyte) data sets using the ROOT package developed by CERN.
Курс «Визуальная аналитика» предназначен для изучения теоретических основ решения задач анализа исходных данных методом визуализации с использованием компьютеров, ознакомления с основными характеристиками инструментальных программных средств и приобретения практических навыков написания и отладки прикладных программ визуализации в среде 3ds Max c использованием языка Max script и ипользования этих программ для визуального анализа исходных данных.
Курс посвящен изучению основ методов регистрации элементарных частиц и принципов работы детекторов излучений и их элементов; рассматриваются устройства всех основных типов детекторов элементарных частиц, дозиметров, калориметров, трековых детекторов и др. Курс предназначен для широкого круга слушателей, интересующихся вопросами проектирования и эксплуатации реакторов, физикой элементарных частиц и дозиметрией
Целью дисциплины является подготовка студентов к решению инженерных задач связанных проектированием современных и перспективных ядерных энергетических установок. Изучается ряд вопросов, составляющих базу для анализа и теплофизического расчета ЯЭУ.
Среди задач курса:
- Изучение принятых технологий и перспектив развития различных типов реакторов.
- Ознакомление с основными тепловыми и гидравлическими процессами, протекающими в ЯЭУ.
- Ознакомление с системами безопасности современных и перспективных ЯЭУ.
- Формирование способности у студентов применять полученные знания к решению практических задач,
связанных с проектированием ЯЭУ.
Курс лекций посвящен истории и методологии науки на примере развития ядерных физики и создания технологий, как примера научно-технической революции и превращения науки в производительную силу общества.
Курс содержит описания конструкционных и функциональных материалов, применяемых в ядерных реакторахи термоядерных установках. Подробно рассмотрены структурно-фазовые состояния материалов, свойства и применение. Описаны в том числе влияние облучения и коррозионной среды на свойства и структурно-фазовое состояние материалов.
Коррозией называется разрушение материалов под воздействием внешней/окружающей среды. Коррозионному разрушению подвержен широкий спектр материалов (металлы, сплавы, керамики, полимеры и т.д.), а серьезный экономический и экологический ущерб отмечен в стратегически важных областях промышленности – нефтегазовой, атомной и авиационной.
В рамках курса будут рассмотрены основные причины коррозии, конкретные примеры коррозионных разрушений в промышленности и их последствия. Будут обсуждаться способы оценки ущерба от коррозии. Слушатели ознакомятся со способами защиты от различных видов коррозии, а также методами коррозионных исследований и испытаний материалов в лабораторных и натурных условиях. Особое внимание уделено наиболее опасному виду коррозии–коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН), с учетом личного опыта автор курса представит специфику проблемы КРН для газотранспортной системы РФ. Отдельный раздел курса-коррозия неметаллических материалов, разработка которых активно ведется в последнее время
Данная дисциплина относится к циклу лекций, обеспечивающих обучение студентов для магистрской программы по направлению 14.04.02 «Ядерные физика и технологии» ─ очная форма обучения. Излагаемые в настоящей дисциплине сведения необходимы для более глубокого понимания студентами зависимости экологических проблем от видов и состава материалов, применяемых в атомных энергетических реакторах. Настоящая дисциплина содержит учебный материал, необходимый для лучшего усвоения ряда специальных дисциплин, таких как «Специальные вопросы радиационного материаловедения», «Топливные материалы ЯЭУ», «Конструкционные материалы ЯЭУ» и «Специальные вопросы материаловедения ТЯР».
Данная дисциплина относится к циклу лекций, обеспечивающих обучение студентов для магистерской программы по направлению 14.04.02 «Ядерные физика и технологии» – очная форма обучения. Излагаемые в настоящей дисциплине сведения необходимы для более глубокого понимания студентами зависимости экологических проблем от видов и состава материалов, применяемых в атомных энергетических реакторах. Дисциплина содержит учебный материал, необходимый для лучшего усвоения ряда специальных дисциплин, таких как «Специальные вопросы радиационного материаловедения», «Физика плазмы», и «Материаловедения ТЯР». Целями освоения учебной дисциплины «Специальные вопросы материаловедения ТЯР» являются последовательное изучение студентам данной специальности: истории развития термоядерного синтеза, физических основы физики плазмы, основ термоядерного синтеза, видов и типов конструкций установок управляемого термоядерного синтеза, материаловедческих проблемы создания термоядерных реакторов, выбора материалов первой стенки.
Курс "Научные основы ядерной энергетики" предназначен для тех, кто в бакалавриате не изучал базовые дисциплины по направлению 14.04.02 "Ядерная физика и технологии": "Ядерную физику", "Теорию переноса излучений", "Физику ядерных реакторов" и др.
Этот курс вводный и не требует специальных знаний кроме математики и общей физики.
Целью курса «Научные основы ядерной энергетики» является ознакомление студентов и передача им знаний в области соблюдения и обеспечения безопасности по всей цепочке топливной технологии, а также для совершенствования методов безопасного и рационального использования ядерного топлива на атомных электрических станциях.
Целями освоения учебной дисциплины (модуля) “Нейтронная физика” являются: подготовка специалистов, имеющих знания об основных характеристиках нейтронного излучения, процессов взаимодействия нейтронов с веществом, источников, детекторов и методов регистрации нейтронного излучения., методах использования нейтронов для решении прикладных задач, основах построения энергетических реакторов на тепловых и быстрых нейтронов, перспективах развития ядерной энергетики.
В данном курсе охватывается широкий диапазон фундаментальных и прикладных направлений, в которых используется нейтронное излучение, начиная от физики элементарных частиц и заканчивая использованием нейтронов в современной ядерной энергетике. Курс лекций “Нейтронная физика” предназначен для студентов старших курсов МИФИ. Предполагается, что слушатели знакомы с общей физикой, основами квантовой механики, традиционными дисциплинами высшей математики, компьютерными технологиями и другими предметами, которые преподаются студентам МИФИ за первые три года.
Общеизвестно, что основное применение ядерных технологий - генерация электроэнергии на атомных электростанциях. Однако, ядерные технологии, кроме электроэнергетики, занимают важное место в науке, медицине, промышленности и т. д. Основной темой данного курса является т.н. «неэнергетическое» применении ядерных технологий в промышленности, транспорте, ядерной медицине, сельском хозяйстве и науке. Особое внимание будет уделено производству стабильных и радиоактивных изотопов. Студенты также ознакомятся с историей открытия и изучения свойств изотопов, со становлением ядерной физики как науки и созданием ядерных технологий в середине прошлого века.
В курсе будут рассмотрены различные аспекты программирования на языке Python, включая методы объeктно-ориентированного программирования, применение техники тестирования, теории индуктивных функций и регулярных выражений. Курс включает в себя работу с командной строкой Linux и системой управления версиями Git. В процессе изучения дисциплины предполагается реализовывать подход к обучению, нацеленный прежде всего на выработку у студентов практических знаний и навыков. Для проведения занятий будут применяться специализированная среда JupyterHub и образовательный портал «Подспорье», обеспечивающий размещение учебно-методических материалов в удобных для доступа с мобильных устройств форматах, публикацию обязательных индивидуальных домашних заданий и механизм доставки результатов их выполнение преподавателю, а также учёт текущих достижений каждого из студентов с помощью постоянно актуализируемого рейтинга.
Операционная система Linux в последние годы приобретает все большее распространение во всем мире. Помимо традиционного для семейства UNIX применения в различных серверных системах, Linux все чаще используется и на обычных персональных компьютерах, особенно широко - в областях научных исследований, требующих проведения сложных и долгих расчетов. Данный курс предназначен для начинающих пользователей, которым не требуются специальные знания по установке и настройке Linux, а необходимо быстро научиться пользоваться системой. Основное внимание уделено базовым командам и программам: работе с файлами и каталогами, настройке рабочего окружения пользователя, использованию текстовых редакторов, компиляции программ, работе в сети.
Курс предназначен для студентов различных факультетов, изучающих Linux в рамах учебной программы, а также для аспирантов и сотрудников, желающих самостоятельно освоить работу в системе Linux.
Курс посвящен основам проектирования элементов ядерно-физических установок с помощью современных САПР. Он включает изучение базовых и продвинутых инструментов, предоставляемых системами автоматизированного проектирования, такими как контроль прочностных характеристик и аэро-гидродинамики разрабатываемого изделия, основ Единой системы конструкторской документации и правил современного проектирования.
Целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с основными зависимостями, существующими между составом, строением и свойствами основных конструкционных и электротехнических материалов современности металлов и сплавов, закономерностями процессов, происходящих в материалах при механических, тепловых, химических и радиационных воздействиях. Строение металлов, формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации, пластическая деформация. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Технология конструкционных материалов. Основы металлургического производства. Неразъёмные соединения: сварка, пайка. Современные методы обработки материалов
В курсе лекций даётся современное представление о главных этапах развития Вселенной с момента её образования и до наших дней. Рассматриваются основные космологические модели, которые позволяют описать рождение и последующую эволюцию Вселенной, её наблюдаемые характеристики и свойства. История Вселенной дополнена обзором основных методов её исследования, изучения различных астрофизических объектов. Обсуждаются теории строения и эволюции звёзд и галактик, образования крупномасштабной структуры, приходя к выводу о существовании загадочных тёмной материи и энергии. Даются общие сведения об их свойствах, проявлениях и указывается на возможные пути экспериментального поиска. Рассматривается влияние тёмных сущностей на эволюцию Вселенной, затрагиваются вопросы её существования до Большого взрыва и в далёком будущем. Обсуждается развитие космологии в рамках теории струн, а также альтернативные гипотезы. Курс предназначен для всех, кому интересна астрономия, астрофизика и космология - от студентов до специалистов.
Предлагаемая дисциплина является обзорным курсом по вопросам ознакомления с воздействием ионизирующего излучения (ИИ) на человека и окружающую среду и обеспечения радиационной безопасности на всех этапах использования ИИ, особенно в ядерной отрасли промышленности.
В начале курса студентов познакомят с физическими процессами взаимодействия различных видов ИИ с веществом и с необходимыми характеристиками полей излучения. На основе введенных понятий рассмотрят основные дозиметрические величины и базовые единицы их измерения. Далее перейдут к изложению основ биологического действия ИИ. На основе этого материала будут рассмотрены компоненты естественного радиационного фона и изложены вопросы нормирования радиационной безопасности (НРБ-99). Определенное внимание будет уделено обеспечению радиационной безопасности в медицине. Более подробно будут рассмотрены вопросы радиационного воздействия ИИ на персонал и население на основных этапах ЯТЦ.
Курс направлен на освоение системы компьютерной вёрстки LaTeX, являющейся основным мировым стандартом представления научных данных. В рамках курса освещаются все важные детали работы с LaTeX, необходимые для написания статей или научных отчётов. Большое внимание уделяется оформлению математических выражений.
Курс лекций «Солнечно-земная нейтринная физика» предназначен для углубленного изучения нейтринной физики. В нем подробно рассматриваются источники нейтрино и антинейтрино, создающие значимые потоки на поверхности Земли. По каждому источнику приводятся его характеристики, такие, как энергетический спектр, расположение относительно поверхности Земли.
Рассматриваются известные реакции взаимодействия нейтрино с веществом. Разбираются работающие и проектируемые детекторы нейтрино и эксперименты, в которых они используются. В конце рассмотрения каждого источника приводятся, возможные в будущем, эксперименты и обсуждается вопрос - какие результаты могут быть получены.
Для лучшего освоения данного курса рекомендуется прослушать бакалаврский курс «Ядерная физика» с разделом «Основы физики нейтрино».
The increasing requirements for the strength and reliability of modern constructions with the simultaneous increasing of complexity of their geometric features require calculations to optimize of their deformation process, as well as of various thermal-physical processes. Various numerical methods are widely used for this purpose, among which the most extensively used is the finite element method (FEM). The FEM is applied for the stress-strain state analysis, thermal analysis, for solving problems of hydraulic gas dynamics and electrodynamics, as well as for interdisciplinary problems. The main objective of this course is to get knowledge about FEM and the practical skills with ANSYS software. Students will understand the idea of the FEM theory, types of finite elements, creating techniques of geometric and FE models, ways of the materials properties definition, of the application of mechanical loads and temperature fields, as well as they get practice of strength and thermal analysis for various construction
Цель курса – познакомить слушателей с основными методами статистического анализа данных. Первая часть посвящена изучению свойств основных распределений случайных величин, наиболее часто встречающихся при обработке результатов физических экспериментов. Во второй части курса разбираются основные методы анализа: метод наименьших квадратов, метод максимального правдоподобия, корреляционный анализ и др. Рассматриваемый в курсе теоретический материал подкрепляется практическими примерами.
В результате изучения дисциплины студенты осваивают основные методы анализа и проектирования автоматических систем, получают навыки составления математических моделей объектов регулирования и систем, решают типовые задачи по исследованию устойчивости, качества и точности систем автоматического управления, а также учатся синтезировать системы с заданными характеристиками.
Дисциплина интегрирует в себе множество разделов высшей математики, физики, а также средств компьютерного моделирования. Подходы и инструменты, изучаемые в этой дисциплине, оказываются очень полезными студентам для решения реальных практических задач в их дальнейшей деятельности.
Дисциплина знакомит с основами учета, контроля и защиты ядерных материалов, используемыми на различных предприятиях ядерного топливного цикла. Цель: дать студентам представление об опасности ядерных материалов с точки зрения обеспечения нераспространения ядерного оружия, об основных методах и современном состоянии систем учета, контроля и защиты ядерных материалов.
Технология материалов – это совокупность операций по изготовлению изделия или детали. Проще говоря: из чего, каким инструментом, на каком оборудовании и в какой последовательности изготовить нужное изделие. Природные материалы, полученные в результате добычи полезных ископаемых, проходят длинный ряд стадий обработки до формы пригодной для практического применения. Основные этапы обработки, которые будут рассмотрены в курсе, включают в себя: извлечение из руды, придание формы, механическую обработку, соединение, литье, порошковую металлургию, аддитивное производство, экологические вопросы и т. д. Будем с вами изучать технологические процессы на примере конкретных изделий: от самых простых бытовых до высокотехнологичных материалов ядерной энергетики.
В рамках курса в популярной и занимательной форме рассматриваются наиболее интересные вопросы ядерной физики и физики элементарных частиц, рассказывается о старых и самых последних достижениях этих наук, а также о ещё не решённых проблемах. Обсуждаются различные проявления ядерной физики в окружающем мире и её взаимосвязь с другими областями знаний. Большое внимание уделяется применению ядерно-физических методов в энергетике, промышленности, космонавтике, медицине, химии, геологии, археологии, криминалистике и др. Важную роль ядерная физика играет в фундаментальной науке: рассматриваются её применения в астрофизике и космологии, изучении физики Солнца и солнечно-земных связей. В лекциях в виде краткого конспекта даются основные положения ядерной физики и физики элементарных частиц для лучшего понимания предмета. Предлагая курс слушателям, автор основывался на интересном опыте знакомства с книгой К.Н. Мухина "Занимательная ядерная физика".
Курс предназначен для широкого круга слушателей.
Изучение характеристик полей и источников ионизирующих излучений; ознакомление с основными подходами к нормированию и установлению предельно-допустимых уровней излучений, нормами радиационной безопасности; анализ физических основ формирования полей фотонов в различных средах; освоение приближенных инженерных методов расчетов защиты от фотонного излучения.
Приобретение знаний по характеристикам источников нейтронов, альфа и бета-излучения, установкам для изучения радиационной защиты на реакторах; освоение приближенных инженерных методов расчетов защиты от нейтронов, альфа и бета-излучения, тормозного излучения; рассмотрение концепций альбедо и квазиальбедо излучения; изучение методов расчетов прохождения излучений через неоднородности в защите.
В данном курсе рассматриваются вопросы построения цифровых систем управления и регулирования на базе программно-технического комплекса от нижнего иерархического уровня АСУТП до верхнего иерархического уровня АСУТП. Также в курсе рассматриваются вопросы реализации и настройки типовых законов регулирования применяемых для реализации управления сложными и опасными объектами управления и производствами.
Курс состоит из введения в физику взаимодействия ионизирующего излучения с веществом и основных сведений из теории переноса излучения. В основной части курса изучается применение метода Монте-Карло к задачам радиационной физики. Обсуждается сравнительные характеристики метода Монте-Карло и сеточных численных методов. Курс состоит из лекций и практических занятий в виде решения задач и лабораторного практикума на компьютере. Для освоения курса необходимо владение дифференциальным и интегральным исчислением, а также знакомство с основами теории вероятности, ядерной и атомной физики.