Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



А. С. Макаренка Методичні матеріали щодо кредитно-модульної системи організації навчального процесу з курсу

Скачати 92.15 Kb.

А. С. Макаренка Методичні матеріали щодо кредитно-модульної системи організації навчального процесу з курсу




Скачати 92.15 Kb.
Дата конвертації05.05.2017
Розмір92.15 Kb.
ТипПротокол

Міністерство освіти і науки України

Сумський державний педагогічний університет

імені А.С. Макаренка

Методичні матеріали

щодо кредитно-модульної системи

організації навчального процесу з курсу

«Проходження іонізуючого випромінювання через речовину та дозиметрія»

для студентів V курсу спеціальностей:

8.

Креди́тно-мо́дульна систе́ма (КМС) організації навчального процессу - це форма організації навчального процесу, яка ґрунтується на поєднанні модульних технологій та використання залікових одиниць - залікових кредитів.
Іонізаці́йна радіа́ція - потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізаційного випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-промені, рентгенівське випромінювання, а також інші високоенергетичні заряджені частинки на кшталт протонів та іонів, отриманих у прискорювачах.
Навчання Навча́ння - це організована, двостороння діяльність, спрямована на максимальне засвоєння та усвідомлення навчального матеріалу і подальшого застосування отриманих знань, умінь та навичок на практиці. Цілеспрямований процес передачі і засвоєння знань, умінь, навичок і способів пізнавальної діяльності людини.
070101–Фізика

Суми-2010

Методичні матеріали щодо кредитно-модульної системи організації навчального процесу з курсу «Проходження іонізуючого випромінювання через речовину та дозиметрія» для студентів V курсу спеціальностей: 8.070101–Фізика/Уклад.: Денисенко В.Л. – 8 с.
Укладач: Денисенко В.Л. – кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри експериментальної і теоретичної фізики СумДПУ імені А.С. Макаренка.

Затверджено вченою радою фізико-математичного факультету СумДПУ імені А.С. Макаренка

Протокол № ________ від ____________________2010 р.
СТРУКТУРА ПРОГРАМИ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

«Проходження іонізуючого випромінювання через речовину та дозиметрія»


  1. Опис предмета навчальної дисципліни

Курс V

Підготовка магістрів



Напрям, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

Кількість кредитів, відповідних ECTS: 2,5

Змістовних модулів : 2


Загальна кількість годин: 90
Тижневих годин:

4


Шифр та назва напрямку: 0701 - Фізика
Шифр та назва спеціальності:

8.070101 Фізика


Освітньо-кваліфікаційний рівень: магістр

Нормативна
Рік підготовки : 5
Семестр : 1, 2
Лекції (теоретична підготовка): 20 годин
Практичні: 10 годин
Індивідуальні: 0 години
Самостійна робота: 60 годин
Вид підсумкового контролю:

залік



І.
Навча́льна дисциплі́на - згідно з визначенням в українському законодавстві: педагогічно адаптована система понять про явища, закономірності, закони, теорії, методи тощо будь-якої галузі діяльності (або сукупності різних галузей діяльності) із визначенням потрібного рівня сформованості у тих, хто навчається, певної сукупності умінь і навичок.
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Метою та завданням навчального курсу є ознайомлення студентів з основними механізмами взаємодії заряджених частинок, γ-квантів, нейтронів та античастинок з речовиною, основними характеристиками іонізуючого випромінювання та поняттями, що характеризують біологічну дію випромінювання.
Заряджена частинка - частинка, яка має електричний заряд. Зарядженими можуть бути як елементарні частинки, так і атоми, молекули і багатоатомні комплекси (кластери, пилинки, краплі). Заряд завжди кратний елементарному заряду.
Пояснювальна записка - документ, в якому: офіційна (юридична) доповідь про певні дії в певний проміжок часу (на яку може даватись позитивна або негативна оцінка, якщо пояснювальна залишилась без відповіді - це адміністративне порушення керівництва); міститься додаток чи доповнення до основного документа, в якому пояснюється зміст окремих його положень (мета, актуальність, структура, зміст призначення та ін. плану, звіту, проекту тощо). Пояснювальні записки можуть бути службовими (відтворюються, як правило, на бланках) й особистими (відтворюються на аркушах паперу за підписом автора). Пояснювальна записка до законопроекту - документ, який подається разом з законопроектом його автором до парламенту і містить (в Україні): обґрунтування необхідності прийняття законопроекту, цілей, завдань і основних його положень та місця в системі законодавства; обґрунтування очікуваних соціально-економічних, правових та інших наслідків застосування закону після його прийняття; інші відомості, необхідні для розгляду законопроекту.

У результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

  1. знати:

  • основні механізми взаємодії заряджених частинок з речовиною:іонізаційне гальмування, пружне розсіяння, гальмівне, черенковське, синхротронне та перехідне випромінювання, внесок ядерних реакцій;
    Ядерна реакція - явище перетворення ядер атомів хімічних елементів і елементарних частинок. Ядерні реакції можуть відбуватися спонтанно, або у зіткненнях частинок речовини з високою енергією. Спонтанні ядерні перетворення є причиною природної радіоактивності.


  • основні механізми взаємодії γ-квантів з речовиною: фотоефект, ефект Комптона, утворення електронно-позитронних пар, когерентне розсіяння і ядерний фотоефект;
    Я́дерний фотоефе́кт - процес, при якому атомне ядро поглинає гамма-квант (фотон) достатньо великої енергії і випускає один або декілька нейтронів, протонів або альфа-часток.
    Комптонівське розсіювання - явище непружного розсіювання фотонів на вільних заряджених частинках, наприклад, електронах.


  • основні механізми взаємодії нейтронів з речовиною (ядерні реакції);

  • основні характеристики випромінювання;

  • величини, що характеризують біологічну ефективність випромінювання.

  1. вміти:

  • розв’язувати задачі на взаємодію випромінювання з речовиною;

  • аналізувати літературу з розглянутих питань;

  • застосовувати одержані знання в інших дисциплінах.


ВСТУП

Програма курсу розрахована на ІІ семестр п’ятого року навчання студентів спеціальності «Фізика» та забезпечується такою кількістю годин:




Форма навчання

Курс

Семестр

Загальне наванта-ження

Кількість годин

Залік

Іспит

Аудиторні заняття

Самостійна робота студента

Години

Всього

Лекції

Лабораторні роботи

Практичні заняття










Д

V

ІХ, Х

90

30

20




10

60

2




ІІ. ЗМІСТ ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ


п/п

Тема та зміст лекцій

з висвітленням основних питань

Кількість годин

Змістовий модуль І

І. Взаємодія важких заряджених частинок з речовиною
Вступ. Іонізаційні втрати енергії важких заряджених частинок.
2



Втрати енергії при пружному розсіянні важких заряджених частинок.

2



Багатократне розсіяння важких заряджених частинок. Пробіг важких заряджених частинок.

2



Крива Брегга. Каналювання.

2

II. Проходження електронів через речовину



Іонізаційні втрати енергії електронами.

2



Радіаційні втрати енергії електронами.

2

III. Взаємодія γ-випромінювання з речовиною



Фотоефект. Когерентне розсіяння. Комптон-ефект (прямий та зворотній).

2



Утворення електронно-позитронних пар. Ядерний фотоефект.

2

Змістовий модуль ІІ

IV. Взаємодія нейтронів та античастинок з речовиною



Взаємодія нейтронів з речовиною.

1



Взаємодія античастинок з речовиною.

1

V. Дозиметрія іонізуючого випромінювання



Іонізуюче випромінювання. Направлене та ненаправлене випромінювання. Первинне та вторинне іонізуюче випромінювання. Потік. Інтенсивність випромінювання.

1



Поглинання випромінювання в речовині. Поглинута доза. Одиниця вимірювання – грей. Експозиційна доза випромінювання (рентген). Еквівалентна доза.
Потужність дози. Активність радіоактивного препарату.

1



Зміст практичних занять

(проробка теоретичного матеріалу та рішення задач за темою)



Тема: Взаємодія важких заряджених частинок з речовиною (4 год.).

Тема: Проходження електронів через речовину (2 год.).

Тема: Взаємодія γ-випромінювання з речовиною (2 год.).

Тема: Взаємодія нейтронів та античастинок з речовиною (1 год.).

Тема: Дозиметрія іонізуючого випромінювання (1 год.).
ЗМІСТ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

Тема I. Утворення дефектів. Процес зміщення. Дефекти Френкеля. Спонтанна рекомбінація. Порогова енергія. Переріз зміщення. (20 год.)


Тема II. Енергія зміщення та порогова енергія для електронів. Комп’ютерне моделювання. Електронний мікроскоп. Характеристичне випромінювання, викликане електронами. (14 год.)
Тема III. Характеристичне рентгенівське випромінювання. Гальмівне рентгенівське випромінювання. Короткохвильова межа. Закон Мозлі. Оже-електрони. (14 год.)
Тема IV. Характеристики нейтрона. Ядерні реакції поділу. Ядерна енергетика. (6 год.)
Тема V. Проблеми радіоактивного захисту. Безпека функціонування ядерних реакторів.
Закон Мозлі - емпірично встановлена залежність частоти та довжини хвилі серій характеристичного рентгенівського випромінювання від атомного номера хімічного елемента.
Електронний мікроскоп Електронний мікроскоп - прилад для отримання збільшеного зображення мікроскопічних предметів, в якому використовуються пучки електронів. Електронні мікроскопи мають більшу роздільну здатність у порівнянні з оптичними мікроскопами, окрім того вони можуть застосовуватися також для отримання додаткової інформації щодо матеріалу й структури об'єкта.
Рентге́нівське випромі́нювання, пулюївське випромінювання або Х-промені (англ. X-ray emission, roentgen radiation, нім. Röntgenstrahlung f) - короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.
Я́дерна енерге́тика або атомна енергетика - галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації і теплофікації; область науки і техніки, що розробляє методи і засоби перетворення ядерної енергії в електричну і теплову.
Я́дерний реа́ктор - пристрій для одержання енергії за рахунок керованої реакції поділу ядра.
Радіоактивне забруднення та проблеми безпеки навколишнього середовища. (6 год.)

Теоретичні питання до ЗАЛІКУ

з навчальної дисципліни «ПРОХОДЖЕННЯ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЧЕРЕЗ РЕЧОВИНУ ТА ДОЗИМЕТРІЯ»

  1. Іонізаційні втрати енергії важких заряджених частинок.

  2. Втрати енергії при пружному розсіянні важких заряджених частинок.

  3. Багатократне розсіяння важких заряджених частинок.

  4. Пробіг важких заряджених частинок.

  5. Крива Брегга.

  6. Каналювання.

  7. Іонізаційні втрати енергії електронами.

  8. Радіаційні втрати енергії електронами.

  9. Фотоефект.

  10. Когерентне розсіяння.

  11. Комптон-ефект (прямий та зворотній).

  12. Утворення електронно-позитронних пар.

  13. Ядерний фотоефект.

  14. Взаємодія нейтронів з речовиною.

  15. Взаємодія античастинок з речовиною.

  16. Іонізуюче випромінювання. Направлене та ненаправлене випромінювання.

  17. Первинне та вторинне іонізуюче випромінювання. Потік. Інтенсивність випромінювання.

  18. Поглинання випромінювання в речовині. Поглинута доза. Одиниця вимірювання – грей.
    Одини́ця вимі́рювання (англ. measuring unit, unit of measure) - певний умовний розмір фізичної величини, прийнятий для кількісного відображення однорідних з нею величин.


  19. Експозиційна доза випромінювання (рентген).
    Дозиметрі́я (від грец. dosis - частка, порція і metrео - вимірюю) - самостійний розділ прикладної ядерної фізики, який розглядає фізичні величини, що характеризують поле іонізуючого випромінювання та взаємодію випромінювання з речовиною, а також принципи і методи визначення цих величин.
    Еквівалентна доза.

  20. Потужність дози. Активність радіоактивного препарату.


ІІІ. РОЗПОДІЛ БАЛІВ,

ЩО ПРИСВОЮЮТЬСЯ СТУДЕНТАМ ПІД ЧАС

ПОТОЧНОГО КОНТРОЛЮ:





Л/р

Колоквіум

Всього

ЗМ І

20

50

70

ЗМ ІІ

30

30

Всього

50

50

100


Примітка: У випадку відсутності на занятті від загальної кількості отриманих балів віднімається 1 бал за кожний пропуск.

IV. Перелік літератури, рекомендованої

для вивчення курсу «Проходження іонізуючого випромінювання через речовину та дозиметрія»


  1. Л. Фелдман, Д. Майер. Основы анализа поверхности и тонких пленок. Москва, Мир, 1989.

  2. А.А. Ключников, Н.Н. Пучеров, Т.Д. Чеснокова, В.Н. Щербин. Методы анализа на пучках заряженных частиц. Киев, Наукова думка, 1987.

  3. А.П. Черняев. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Москва, Физматлит, 2004.

  4. К. Лейман. Взаимодействие излучения с твердым телом и образование элементарных дефектов. Москва, Атомиздат, 1979.

  5. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ: в 2-х книгах. М., Мир, 1984.

  6. Andersen H.H., J.F. Ziegler. The Stopping and Ranges of ions in Matter. Pergamon Press, 1977.

  7. Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц. Механика. М., Наука, 1965.


Скачати 92.15 Kb.

  • «Проходження іонізуючого випромінювання
  • СТРУКТУРА ПРОГРАМИ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ «Проходження іонізуючого випромінювання через речовину та дозиметрія»
  • ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА Метою та завданням навчального курсу є ознайомлення студентів з основними механізмами взаємодії заряджених частинок
  • ІІ. ЗМІСТ ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ № п/п
  • Змістовий модуль І І.
  • Змістовий модуль ІІ IV . Взаємодія нейтронів та античастинок з речовиною
  • V . Дозиметрія іонізуючого випромінювання
  • Зміст практичних занять
  • Електронний мікроскоп
  • Закон Мозлі
  • Теоретичні питання до ЗАЛІКУ
  • ІІІ. РОЗПОДІЛ БАЛІВ, ЩО ПРИСВОЮЮТЬСЯ СТУДЕНТАМ ПІД ЧАС ПОТОЧНОГО КОНТРОЛЮ