Тяжелые ионы и синтез новых элементов: современные тенденции

Предметом курса является одно из новых направлений ядерной физики -- физика тяжелых ионов, занимающаяся исследованием ядерных реакций, переходом одних ядер в другие, синтезом новых ядер.

Физика тяжелых ионов позволяет изучать коллективные ядерные процессы, характеризуемые предельно большими изменениями ядерной формы, сильным перераспределением энергии между различными степенями свободы систем.

Дана классификация ядерных реакций с тяжелыми ионами и их анализ с точки зрения новых изотопов у границ ядерной стабильности. Рассматриваются возможности современных ускорителей для синтеза ядер с использованием ядерных реакций с тяжелыми ионами. На примерах показана связь исследований в области физики тяжелых ионов с прикладными исследованиями: ядерная медицина, радиационная физика твердого тела.

Отдельный модуль курса посвящен вопросам истории образования Вселенной с точки зрения физики элементарных частиц, ядерной физики. Обсуждается проблема нуклеосинтеза и непосредственная связь ядерно-физических экспериментов, с астрофизическими явлениями.

Курс состоит из пяти модулей, каждый из которых включает несколько видеолеций длительностью около 10 минут, а так же тесты и текстовые материалы для самостоятельного изучения.

Неделя 1:Введение в физику тяжелых ионов
Вы освоите основные понятия, принципы и модели ядерной физики; познакомитесь с базовыми моделями физики тяжелых ионов; изучите проблемы синтеза сверхтяжелых ядер на границе стабильности и перспективы использования сверхтяжелых элементов.

Неделя 2:Физика экзотических ядер
Вы познакомиться с физикой экзотических состояний ядер, которые образуются в реакциях с тяжелыми ионами (ядра с высокой температурой, сверхсупердеформированные ядра, сверхплотные ядра, нейтронные и протонные ядра, сверхтяжелые ядра); изучите методы получения экзотических ядер; познакомитесь с результатами современных экспериментов с пучками нейтронно-избыточных ядер в ведущих научных центрах (Дубна, Мичеган, Токио, Дармштадт).

Неделя 3:Физика тяжелых ионов и высокие технологии
Вы изучите основные характеристики тяжелых ионов, которые важны для их использования в прикладных исследованиях; познакомитесь с возможностями использования тяжелых ионов в различных прикладных исследованиях в области life science: материаловедение, ядерная биология, ядерная медицина, ядерная астрофизика.

Неделя 4:Ядерная астрофизика
Вы познакомитесь с историей образования Вселенной; изучите различные этапы нуклеосинтеза при образовании химических элементов во Вселенной; познакомитесь с результатами исследований в области ядерной космохронологии.

Неделя 5: __Ускорители
Вы познакомитесь с организацией методов ускорения и их классификацией; изучите основные принципы работы ускорителей; познакомитесь с перспективами развития ускорителей на примере лаборатории ядерных реакций в Дубне (Dubna Radioactive Ion Beams).