Профессиональная переподготовка
Физика атомного ядра и элементарных частиц
Условия зачисления в Университет
Описание программы обучения
Программа профессиональной переподготовки «Физика атомного ядра и элементарных частиц» в Многопрофильном университете инновационных технологий (МУИТ) предназначена для специалистов, стремящихся проникнуть в сердце материи и овладеть языком фундаментальных взаимодействий. Этот курс обеспечивает глубокую переквалификацию, формируя исследователей-аналитиков, способных расшифровывать код Вселенной – от кварк-глюонной плазмы до нейтринных осцилляций – и применять эти знания на переднем крае науки и технологий.
Программа фокусируется на экстремальных состояниях материи и энергии: от реконструкции событий Большого взрыва в лабораторных условиях (релятивистские коллайдеры тяжелых ионов) до изучения квантовой хромодинамики в нестандартных моделях. Особый акцент сделан на «детективной работе» современной физики: разработке криогенных сенсоров для регистрации темной материи, создании нейтринных телескопов в антарктическом льду и анализе данных мегасайенс-установок с использованием алгоритмов глубокого обучения для поиска аномалий за пределами Стандартной модели.
Слушатели освоят методы многомерного анализа столкновений частиц, проектирования детекторов нового поколения (газовые электроумножители, кремниевые трекеры), моделирования экзотических ядерных структур и расчетов сечений реакций для астрофизических процессов. Ключевое внимание уделяется технологическому трансферу: применению ускорительной техники в адронной терапии рака, использованию мюонной томографии для сканирования пирамид, разработке позитронно-эмиссионных томографов на основе время-пролетной технологии и созданию радиационно-стойкой электроники для космических миссий.
Обучение ведут ученые-практики с опытом работы на ЦЕРН (LHCb, ALICE), Лаборатории Ферми и в международных коллаборациях (DUNE, JUNO). Они разбирают эксклюзивные кейсы: поиск CP-нарушения в распадах B-мезонов, моделирование кварк-глюонной плазмы в гидродинамических симуляциях, расшифровка данных детектора Borexino о солнечных нейтрино, проектирование компактных ускорителей для производства медицинских изотопов и разработка сцинтилляционных материалов с квантовым выходом >40,000 фотонов/МэВ.
Программа критически важна для инженеров-электронщиков, материаловедов, специалистов по обработке больших данных, медицинских физиков и исследователей, стремящихся возглавить научные группы в мегасайенс-проектах или перейти на позиции архитекторов экспериментальных установок, R&D-менеджеров в высокотехнологичных отраслях, научных консультантов для инновационных стартапов в области квантовых сенсоров или прецизионной диагностики. Выпускники получают диплом установленного образца, подтверждающий право ведения профессиональной деятельности в сфере ядерно-физических исследований и прикладных технологий.
МУИТ реализует программу в формате «виртуальной мегалаборатории»: гибкий график, доступ к симуляторам работы детекторов ATLAS/CMS и облачным платформам для анализа реальных коллайдерных данных (ROOT, GEANT4), персональные консультации с участниками Нобелевских коллабораций. Эта переподготовка – ваш ключ к статусу «квантового детектива», чье понимание фундаментальных законов мироздания открывает двери в мир прорывных открытий и технологических революций.
Учебные модули программы
Модуль 1: Основы специальной теории относительности и квантовой механики (80 часов)
Темы:
- Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.
- Релятивистская кинематика и динамика. Энергия и импульс.
- Эффект Доплера.
- Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля.
- Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- Уравнение Шредингера (стационарное и нестационарное).
- Простейшие задачи квантовой механики: частица в потенциальной яме, гармонический осциллятор.
- Операторы в квантовой механике.
- Момент импульса. Спин.
- Тождественность частиц. Принцип Паули.
Модуль 2: Свойства атомных ядер (100 часов)
Темы:
- Состав атомного ядра. Нуклоны. Изотопы и изобары.
- Размеры и форма ядер. Методы определения размеров ядер.
- Масса и энергия связи ядер. Дефект массы.
- Модели ядра: капельная модель, оболочечная модель, обобщенная модель.
- Спин и четность ядер. Магнитный дипольный и электрический квадрупольный моменты ядер.
- Радиоактивность: альфа-распад, бета-распад, гамма-излучение.
- Законы радиоактивного распада. Период полураспада.
- Ядерные реакции: классификация ядерных реакций, законы сохранения в ядерных реакциях.
- Сечение ядерных реакций. Резонансные ядерные реакции.
- Деление ядер: механизм деления, продукты деления, энергия деления.
- Термоядерные реакции.
Модуль 3: Взаимодействия элементарных частиц (80 часов)
Темы:
- Классификация элементарных частиц. Фермионы и бозоны.
- Четыре фундаментальных взаимодействия: сильное, электромагнитное, слабое, гравитационное.
- Переносчики взаимодействий: фотоны, глюоны, W- и Z-бозоны, гравитоны (гипотетические).
- Диаграммы Фейнмана.
- Сильное взаимодействие: квантовая хромодинамика (КХД), кварки и глюоны, конфайнмент.
- Электромагнитное взаимодействие: квантовая электродинамика (КЭД), фотоны, электроны, позитроны.
- Слабое взаимодействие: W- и Z-бозоны, нейтрино.
- Объединенная электрослабая теория.
- Гравитационное взаимодействие: общая теория относительности, гравитоны (гипотетические).
Модуль 4: Стандартная модель (120 часов)
Темы:
- Кварки: типы кварков, заряды кварков, спины кварков.
- Лептоны: типы лептонов, заряды лептонов, спины лептонов, нейтрино.
- Калибровочные бозоны: фотоны, глюоны, W- и Z-бозоны.
- Механизм Хиггса: бозон Хиггса, происхождение массы частиц.
- Нарушение CP-инвариантности.
- Свойства и взаимодействия частиц Стандартной модели.
- Экспериментальное подтверждение Стандартной модели.
- Проблемы Стандартной модели: гравитация, темная материя, темная энергия, масса нейтрино, иерархия масс.
Модуль 5: Современные направления исследований в физике элементарных частиц (122 часа)
Темы:
- Большой адронный коллайдер (LHC): устройство, эксперименты, результаты.
- Нейтринная физика: осцилляции нейтрино, масса нейтрино, эксперименты с нейтрино.
- Поиск темной материи: аксионы, вимпы, эксперименты по поиску темной материи.
- Суперсимметрия: основные идеи, суперпартнеры, эксперименты по поиску суперсимметричных частиц.
- Теории великого объединения (ТВО): объединение сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий.
- Теория струн: основные идеи, многомерное пространство-время, квантование гравитации.
- Космология: ранняя Вселенная, инфляция, реликтовое излучение.
- Будущие эксперименты в физике элементарных частиц.
Дистанционные технологии
Образец выдаваемого документа
