Jadrová a subjadrová fyzika

Zobrazuje sa opis platný do 31.8.2019. Nahrádza ho odbor fyzika.

Skupina:

prírodné vedy

Oblasť výskumu:

fyzika

Anglický názov študijného odboru:

Nuclear and Subnuclear Physics

Stupne - popis

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)

Zdôvodnenie potreby vzniku študijného odboru

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).

Príklady podobných študijných odborov v zahraničí

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.

Vymedzenie príbuzných študijných odborov a rozdielov medzi nimi

-       Aplikovaná jadrová fyzika

-       Astrofyzika a kozmológia

-       Dozimetria

-       Ekológia a ďalšie

Obsah študijného odboru - opis prvého stupňa

Obsah študijného odboru - opis spojeného prvého a druhého stupňa

Obsah študijného odboru - opis druhého stupňa

Štandardná dĺžka denného štúdia: 3

Štandardná dĺžka externého štúdia: 5

 

Obsah študijného odboru - opis tretieho stupňa

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)

História opisov

Späť