Nuclear and Subnuclear Physics
Displays a valid description until 31.8.2019. It is being replaced by a department Physics.
Group:
Natural SciencesResearch area:
fyzikaEnglish Name of the field of study:
Nuclear and Subnuclear PhysicsLevels - description
Študijný odbor jadrová a subjadrová fyzika sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002-sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v:
- treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.) so štandardnou dĺžkou študijných programov v dennej forme 3 roky (v externej forme 5 rokov)
Reason for the establishment of a study field
Subjadrová fyzika patrí k fyzikálnym odborom s najväčšou dynamikou vývoja. Prináša fundamentálne poznatky o základnej štruktúre hmoty a základných interakciách. Jadrová fyzika ju doplňuje výskumom hmoty na úrovni jadrových systémov a ich zmien. Okrem základného výskumu daný odbor má význam pre stimuláciu špičkovej technológie a pre rozvoj výpočtovej techniky a informatiky, spracovanie a uchovávanie veľkého množstva údajov ako aj pre rozvoj vákuovej a kryogénnej techniky a technológie. Mnohé poznatky a metódy obidvoch odborov už prekročili rámec fyziky a uplatňujú sa v najrôznejších oblastiach ľudskej činnosti, napr. jadrové zdroje energie, využitie urýchľovačov v oblasti vedecko-technických a priemyselných aplikácií, v medicíne, ochrane životného prostredia, výroba rádiofarmák, značených nuklidov a pod. Prijatím Slovenska za riadneho člena Európskeho laboratória pre časticovú fyziku CERN (1993) rozšírili sa možnosti zapojenia do unikátnych programov CERN, mimoriadne významná je naša účasť na projekte LHC. Slovenské jadrovo-fyzikálne pracoviská sú zapojené aj do ďalších významných projektov v DESY Hamburg, GSI Darmstadt, SÚJV Dubna, do významných amerických projektov (FNAL Batavia, Brookhaven NL, LBNL Berkeley a ďalšie) a inde. Účasť na týchto významných projektoch znamená aj spoluautorstvo na významných fyzikálnych objavoch.
Z hľadiska aplikácií je dôležité pripraviť odborníkov pre budované Cyklotrónové centrum v Bratislave, ktorého hlavné oblasti činnosti budú: zdravotníctvo, nukleárna medicína, rádioterapia, výskum, metrológia a skúšobníctvo. Keďže sa predpokladá, že značná časť absolventov štúdia odboru jadrová a subjadrová fyzika bude pracovať vo vedeckých a výskumných laboratóriách, je žiaduce, aby univerzity koordinovali výchovu doktorandov v danom odbore s ústavmi SAV a Technickými univerzitami (najmä s Fyzikálnym ústavom SAV, Ústavom experimentálnej fyziky SAV, STU Bratislava a TU Košice).
Examples of similar study field abroad
Takmer na každej zahraničnej univerzite, na ktorej sa študuje fyzika, je študijný odbor Jadrová a subjadrová fyzika tradičným odborom. Jednotlivé univerzity sa líšia tým, že sú zapojené do rôznych experimentov na urýchľovačoch v širokom rozsahu energií vo významných svetových centrách ako je napr. GSI Darmstadt (Nemecko), DESY Hamburg (Nemecko), FNAL Batavia (USA), CERN Ženeva (Švajčiarsko), SÚJV Dubna (Rusko) a mnohé ďalšie významné centrá.
Definition of related fields of study and differences between them
- Aplikovaná jadrová fyzika
- Astrofyzika a kozmológia
- Dozimetria
- Ekológia a ďalšie
Content of the study field - description of the first degree
Content of study field - description of the combined first and second degree
Content of the study field - second grade description
Standard length of daily study: 3
Standard length of external study: 5
Content of the study field - description of the third grade
Absolvent ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja v teoretickej a/alebo experimentálnej jadrovej a subjadrovej fyzike. Je schopný vykonávať akúkoľvek tvorivú činnosť v oblasti vymedzenej príslušným študijným programom, samostatne riešiť úlohy základného a aplikovaného výskumu, plánovať nové experimenty, vyvíjať nové detekčné zariadenia a využívať moderné informačné a komunikačné technológie.
Teoretické vedomosti (3. stupeň)
Absolvent odboru jadrová a subjadrová fyzika vedecký báda a prináša vlastné riešenia problémov v oblastiach
- jadrovej fyziky,
- subjadrovej fyziky
- v tvorivých aplikáciách poznatkov z jadrovej a subjadrovej fyziky v iných vedných disciplínách a v praxi.
Doplňujúce vedomosti a schopnosti (3. stupeň)
Absolvent odboru jadrová a subjadrová fyzika si osvojí
- programovacie jazyky a matematické základy počítačových analytických programov na takej úrovni, aby vedel samostatne tvoriť analytické programy pre riešenie fyzikálnych úloh a pre potreby praxe,
- prezentáciu vedeckých výsledkov v popredných vedeckých periodikách a na medzinárodných seminároch a konferenciách,
- metódy udržiavania kontaktu s posledným vývojom vo svojej disciplíne a pokračovania vo vlastnom profesionálnom napredovaní,
- etické a spoločenské stránky vedeckej tímovej práce.
Vymedzenie jadra znalostí (3. stupeň)
Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3. stupeň)
Študijná časť
Jadrová a subjadrová fyzika zahrnuje v sebe veľmi široký rozsah špecifických teoretických aj experimentálnych odborných zameraní, preto študijná časť má spoločný teoretický a metodologický základ a špeciálne prednášky a semináre so zameraním na tri oblasti podľa špecializácie doktoranda: teoretická subjadrová fyzika, teoretická jadrová fyzika, experimentálna jadrová a subjadrová fyzika.
Spoločný teoretický základ: Kvantová teória poľa. Štandardný model (kvantová chromodynamika a teória elektroslabých interakcií). Teória atómového jadra a jadrových reakcií.
Spoločná metodológia: Numerické metódy (napr. vybrané partie z knihy Numerical recipes). Spracovanie, archivácia a vizualizácia dát (Štatistické metódy, ROOT (napr.), databázové systémy, client-server technológie). Vybrané problémy z počítačovej fyziky (napr. GEANT, riešenie elektromagnetických polí). Znalosť moderných programovacích prostriedkov.
Podprogram (špecializácia) - teoretická subjadrová fyzika: Kvantová teória poľa (nadstavba k základnému kurzu). Štandardný model (nadstavba k základnému kurzu).
Podprogram(špecializácia) - teoretická jadrová fyzika: Modely atómového jadra a modely jadrových reakcií (nadstavba k základnému kurzu).
Podprogram (špecializácia) - experimentálna jadrová a subjadrová fyzika: Experimentálne systémy. Modelovanie experimentov a odozvy experimentálnych zariadení. Dozimetria. Vybrané problémy z jadrovej a subjadrovej fyziky (podľa témy dizertačnej práce).
Vedecká časť
Odborná práca k dizertačnej skúške.
- Výskum aktuálneho otvoreného vedeckého problému z oblasti teoretickej a experimentálnej fyziky atómového jadra, subjadrových a fundamentálnych častíc, kozmického žiarenia a vôbec jadrovej a subjadrovej fyziky, alebo
- Tvorivá aplikácia vedeckých poznatkov z jadrovej a subjadrovej fyziky v iných vedných disciplínách alebo v praxi (príklady z minulosti: využitie pozitrónových emiterov v tomografii, využitie urýchlených iónov na výrobu presných mikrofiltrov a pod.).
- Osvojenie si zásad vedeckej práce, vedeckého formulovania problému a prezentácie výsledkov vo vedeckých publikáciách a na konferenciách.
- Záverečná dizertačná práca. Publikačná činnosť.
Znalosti uvedené v jadre majú rozsah 1/3 študijnej časti a 2/3 vo vedeckej časti. Dizertačná skúška a obhajoba dizertačnej práce musí spĺňať kritérium, aby študent preukázal schopnosť samostatne získavať a prezentovať teoretické a praktické poznatky vo svojom vednom odbore. Predmetom dizertačnej skúšky sú: predmety spoločného základu, užšie vymedzený predmet (napr. teoretická subjadrová fyzika, teória atómového jadra, experimentálna jadrová fyzika, experimentálna subjadrová fyzika, dozimetria a pod.) a predmet, stanovený podľa zadanej témy dizertačnej práce.
INDIKÁTORY ŠTUDIJNÉHO ODBORU
(1) Študijné programy 3. stupňa vysokoškolského vzdelávania obsahujú pomer študijnej a vedeckej časti študijného programu 1:2.
(2) Medziodborové štúdiá v kombinácii dvoch študijných odborov (§ 51 ods. 5) musia obsahovať v dostačujúcom rozsahu jadrá oboch študijných odborov a obe musia byť zastúpené približne rovnako. Aby sa toto dosiahlo, môže byť nevyhnutné navrhnúť študijný program s väčšou dĺžkou, než je štandardná dĺžka študijných programov v ľubovoľnom z oboch študijných odborov.
(3) Študijné programy v kombinácii hlavného a vedľajšieho študijného odboru (§ 51 ods. 5) musia obsahovať úplné jadro hlavného študijného odboru a v primeranom rozsahu jadro vedľajšieho študijného odboru. Pri posudzovaní primeranosti rozsahu zastúpenia jadra vedľajšieho študijného odboru sa sleduje, či dostačuje na získanie ucelenej časti vzdelania v tomto odbore.
Špecifické prípady nastavenia iných indikátorov posudzuje Akreditačná komisia ako výnimočnú reláciu s Štruktúre študijných odborov mimo ISCED (International Standard of Classifícation of Education Documents)