• Список тем курсовых работ студентов второго курса 2018/2019 учебный год

     

    Научное направление 1:  СОВРЕМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВ

    1.     Принципы работы источников нейтронов для исследований на выведенных пучках (реферат).

    2.     Сравнительный анализ высокопоточных источников нейтронов в мире. (реферат+задача: «Провести сравнение плотности потока нейтронов от реактора ИБР-2 проектируемого нейтронного супербустера НЕПТУН»).

    3.     Методы получения нейтронов низких энергий (теория замедления нейтронов, вещества для замедлителей, геометрия замедлителей) (реферат).

    4.     Термализация и диффузия нейтронов. (реферат+задача: «Рассчитать наиболее вероятную скорость тепловых нейтронов при температуре 30°С»).

    5.     Назначение основного и дополнительного подвижного отражателя при модуляции реактивности импульсного реактора периодического действия на быстрых нейтронах (реферат).

    6.     Выбор частоты следования импульсов мощности для реактора ИБР-2 (реферат+задача: «Рассчитать уширение импульса тепловых нейтронов реактора ИБР-2 на пролетной базе 10, 20 и 30 метров.»).

    7.     Особенности работы реактора в подкритическом режиме ((реферат+задача: «Рассчитать умножение нейтронов от внешнего источника при подкритичности реактора 0.01, 0.02 и 0.1»).

     

    Научное направление 2:  СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ И МАГНЕТИЗМ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ

    1.    Когерентность и эффекты близости в сверхпроводниках. (реферат+задача: «Критическая температура свинца равна 7.18 К. Определить соотношение глубин проникновения магнитного поля l при Т = 7.10 К и при Т = 4.2 К»).

    2.     Проблема криптоферромагнетизма в сверхпроводник/ферромагнетик квазидвумерных наноструктурах (реферат).

    3.     Нейтронная оптика поляризованных нейтронов (реферат).

     

    Научное направление 3:  МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И ФАРМАКОЛОГИЯ

    1.     Соевые фосфолипиды и нанолекарства на их основе (реферат)

    2.      Возможности малоуглового рассеяния нейтронов для исследования везикулярных систем (реферат).

    3.     Применение водных растворов дисахаридов для контрастирования фосфолипидных везикул в исследованиях их структуры методом малоуглового рассеяния на синхротронных источниках (реферат).

    4.     Структура фосфолипидной везикулы состоящей из ДМФХ (димиристоилфосфатидилхолин) (реферат+задача: «Рассчитать количество молекул ДМФХ в везикуле с внутренним радиусом 10 нм при температуре 10oС и  30oС»).

     

    Научное направление 4:  Структурная нейтронография

    1.     Дифракция как процесс когерентного сложения волн, рассеянных на упорядоченных в пространстве рассеивающих центрах (реферат).

    2.     Влияние теплового движения атомов на дифракционную картину (реферат).

    3.     Реальная структура кристаллов: мозаичность, дислокации, дефекты, микродеформации (реферат).

     

    Научное направление 5:  Взаимодействие нейтронов с ядрами.

    1.     Математическое и физическое моделирование альбедного излучения нейтронов и гамма-квантов от поверхности небесных тел (реферат+задача: «Предложить схему спектрометра нейтронов и гамма-квантов для работы на борту орбитального космического аппарата.»

    2.     Оптическая модель рассеяния нейтронов на ядрах (реферат+задача: «Подобрать параметры модели и рассчитать сечения рассеяния нейтронов с энергией 14 МэВ на ядре 208Рв с помощью программы SPI-GENOA.»)


    1. Нейтронография в исследовании конденсированных сред.

                Цель работы: Ознакомление с основными свойствами нейтронов, их использованием в научных исследованиях принципами нейтронографии (темы: открытие нейтрона; свойства нейтрона как частицы и волны; области использования нейтронов, в связи с их свойствами). Получить представление о крупнейших в Европе международных исследовательских центрах, базирующихся на источниках нейтронов – ОИЯИ (Дубна, Россия), Институт Лауэ-Ланжевена (Гренобль, ЕС), ISIS (Оксфордшир, Великобритания). Ознакомиться со способами получения нейтронов на этих источниках и исследованиями, проводимыми в Центрах в области физики конденсированного состояния.

    Задачи: 1. Оценить энергию (Эв), скорость (м/сек) и температуру (K) нейтронов, используемых в структурных исследованиях (длина волны λ≈1 Ǻ).

                2. Сравнить характеристики нейтронного пучка ИБР-2 (Дубна, Россия) с характеристиками нейтронных пучков других источников нейтронов.

    Литература: [1] H. Schopper (Ed.), Low Energy Neutron Physics. Low Energy Neutrons and their Interaction with Nuclei and Matter, Part 1, Springer, 2000: 1 – Introduction, 2 – The neutron as an elementary particle, 6 – Neutron scattering lengths.

    [2] В.Л. Аксенов, А.М. Балагуров. Времяпролётная нейтронная дифрактометрия, 1996, УФН, т. 166, № 9, с. 955: Введение.

    [3] В. Л. Аксëнов, А. М. Балагуров. Дифракция нейтронов на импульсных источниках. 2016, УФН, т. 186 №3, с. 293–320.

    [4] В.Л. Аксенов. Пульсирующий ядерный реактор ИБР-2. Наука в России, изд. РАН, 2011, № 1, с. 20-24.

    [5] Большая Советская Энциклопедия, статьи: Нейтрон, Ядерный реактор.

    [6] Сайт ЛНФ ОИЯИ http://flnp.jinr.ru/

    [7] http://www.ill.eu/instruments-support/instruments-groups/groups/dif/

    [8] http://www.isis.stfc.ac.uk/science/science.html

    [9] http://www.esrf.eu

    [10] http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/neutr_gen/index.html

     

    2. Исследование конденсированных сред на реакторе ИБР-2.

                Цель работы: Ознакомление с основными свойствами нейтронов, их использованием в энергетике, технике и научных исследованиях (темы: открытие нейтрона; свойства нейтрона как частицы и волны; области использования нейтронов, в связи с их свойствами). Ознакомление с принципом работы исследовательского импульсного реактора ИБР-2. Обзор экспериментальных станций на реакторе ИБР- 2М, предназначенных для исследований конденсированных сред.

    Задача: 1. Оценить энергию (Эв), скорость (м/сек) и температуру (K) нейтронов, используемых в структурных исследованиях (длина волны λ≈1 Ǻ).

                2. Сравнить характеристики нейтронного пучка ИБР-2 с характеристиками нейтронных пучков других источников нейтронов (стационарных и импульсных).

    Литература: [1] H. Schopper (Ed.), Low Energy Neutron Physics. Low Energy Neutrons and their Interaction with Nuclei and Matter, Part 1, Springer, 2000: 1 – Introduction, 2 – The neutron as an elementary particle, 6 – Neutron scattering lengths.

    [2] В.Л. Аксенов, А.М. Балагуров. Времяпролётная нейтронная дифрактометрия, 1996, УФН, т. 166, № 9, с. 955: Введение.

    [3] В. Л. Аксëнов, А. М. Балагуров. Дифракция нейтронов на импульсных источниках. 2016, УФН, т. 186 №3, с.293–320.

    [4] В.Л. Аксенов. Пульсирующий ядерный реактор ИБР-2. Наука в России, изд. РАН, 2011, № 1, с.20-24.

    [5] G. Shirane, S.M. Shapiro, J.M. Tranquada, Neutron Scattering with a Triple-Axis Spectrometer, Cambridge University Press, 2004, Neutron sources (pp. 4-11).

    [6] Большая Советская Энциклопедия, статьи: Нейтрон, Ядерный реактор.

    [7] Сайт ЛНФ ОИЯИ http://flnp.jinr.ru/

    [8] http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/neutr_gen/index.html

     

    3. Структурные исследования с помощью нейтронов, электронов и рентгеновских лучей.

                Цель работы: Ознакомление с основными свойствами, способами получения и детектирования излучений, используемых в структурных исследованиях – рентгеновских лучей, нейтронов и электронов (темы: природа излучений; особенности взаимодействия с атомами; источники и способы получения; основные параметры и соотношения).

                Задача: Оценить энергию (Эв) рентгеновских лучей, нейтронов и электронов, используемых в структурных исследованиях (длина волны λ≈1 Ǻ).

    Литература: [1] Ч. Киттель, Введение в физику твёрдого тела, М.: Наука, 1978: Глава 1: Описание структуры кристаллов (стр. 15-20). Глава 2 (стр. 59-65): Использование излучений трех типов.

    [2] V.K. Pecharsky, P.Y. Zavalij, Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials, Springer, 2009: Chapter 6: Properties, sources, and detection of radiation.

    [3] В.Л. Аксёнов, А.М. Балагуров. Времяпролётная нейтронная дифрактометрия. 1996, УФН, т. 166, № 9, с. 955: 1 – Введение, 2 – Современные источники нейтронов.

    [4] В. Л. Аксëнов, А. М. Балагуров. Дифракция нейтронов на импульсных источниках. 2016, УФН, т. 186 №3, с. 293–320.

    [5] Большая Советская Энциклопедия, статьи: Дифракция частиц, Нейтрон, Рентгеновские лучи, Электронный микроскоп.

    [6] Сайт ЛНФ ОИЯИ: http://flnp.jinr.ru/

    [7] Сайт ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН: http://www.crys.ras.ru

    [8] VIII Школа по нейтронной физики. Сборник лекций. Дубна. 1999. (стр.31-46, 177-222).

     

    4. Исследования с помощью дифракции нейтронов. Основные принципы.

                Цель работы: Ознакомление с основными принципами дифракционного исследования структуры кристаллических тел (темы: кристаллическая структура и кристаллическая решетка; дифракция рентгеновских лучей, нейтронов и электронов – общее и различие; обратная решетка как дифракционная картина от кристаллической решетки). Приобретение навыков применения абстрактного математического аппарата к решению конкретной дифракционной задачи.

                Задача: Определить условия возникновения дифракционных отражений от кристаллической решетки.

    Литература: [1] Ч. Киттель, Введение в физику твёрдого тела, 1978, Глава 2.

    [2] Н. Ашкрофт, Н. Мермин, Физика твердого тела, Том 1, 1979, Глава 5.

    [3] R.J. Roe, Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science, OUP, 2000, Appendix C (параграфы C1, C2).

    [4] В.Л. Аксёнов, А.М. Балагуров. Времяпролётная нейтронная дифрактометрия, 1996, УФН, т. 166, № 9, с. 955: Введение.

    [5] В. Л. Аксëнов, А. М. Балагуров. Дифракция нейтронов на импульсных источниках. 2016, УФН, т. 186 №3, 293–320.

    [5].А.В. Белушкин. Введение в методику рассеяния нейтронов, М.: МГУ, 2000. Лекция 7.

    [6] Сайт ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН: http://www.crys.ras.ru

     

    5. Нейтронные и синхротронные источники для исследования конденсированных сред.

                Цель работы: Ознакомление с основными свойствами, способами получения и детектирования излучений, используемых в структурных исследованиях – нейтронов и рентгеновских лучей (темы: природа излучений; особенности взаимодействия с атомами; источники и способы получения; основные параметры и соотношения). Получить представление о международных исследовательских центрах, базирующихся на источниках нейтронов (ОИЯИ, Дубна, Россия; ILL, Grenoble, EU; ISIS, Oxfordshire, UK) и источниках синхротронного излучения (ESRF, Grenoble, EU). Ознакомиться с исследованиями, проводимыми в этих центрах в области физики конденсированного состояния.

                Задача: Провести сравнение яркости синхротронного источника, плотности потока нейтронов на импульсном и стационарном реакторе.

    Литература: [1] В.Л. Аксенов. Пульсирующий ядерный реактор ИБР-2. Наука в России,

    изд. РАН, 2011, № 1, с.20-24.

    [2] Г.В. Фетисов. Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. Глава 2 и 3.

    [3] Сайт ЛНФ ОИЯИ: http://flnp.jinr.ru/

    [4] Сайт Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований: http://www.kcsni.nrcki.ru

    [5] http://www.ill.eu/instruments-support/instruments-groups/groups/dif/

    [6] http://www.isis.stfc.ac.uk/science/science.html

    [7] http://www.esrf.eu

     

    6. Классическая обратная задача рассеяния.

                Цель работы: Ознакомление с основными положениями и формулировкой обратной задачи в классической теории рассеяния на примере одного из методов ее приближенного решения – метода Келлера, приобретение навыков использования необходимого математического аппарата.

               Задача: Решения обратной задачи рассеяния для кулоновского потенциала.

    Литература: [1] Р.Ньютон “Теория рассеяния волн и частиц” М.”Мир”, 1969 (Гл.5)

    [2] Keller J.B. et al., Phys.Rev., 102(1956)557

    [3] Л.Д. Ландау, Е.М.Лифшиц, т.1 Механика,М. Наука. 1973 (Гл.4)

    [4] И.И. Ольховский, Курс теоретической механики для физиков, М.: Наука – 1970 (Гл.3).