Ядрена техника и ядрена енергетика (бакалаври)

Лекционният курс представлява последователно съвременно изложение на основните понятия, величини, закони и експериментални факти на класическата механика на идеалните и реални тела, при което се използва изучавания в І курс математически апарат. Много важна и неразделна част от лекционния курс са демонстрациите, чрез които се изяснява физическата същност на изучаваните закони и се виждат някои техни конкретни проявления. Редица от понятията, процесите и закономерностите, които се разглеждат в курса и съответните им физични величини имат аналог в следващите дялове от физиката. Така построеният лекционен курс представлява основа за изграждане на по-нататъшното университетско образование пo физика.

Семинарните упражнения включват решаване на задачи от почти всички раздели на лекционния курс. Във всеки раздел както на семинарните упражнения така и при самостоятелната работа на студентите, се решават задачи от различни типове и с различно ниво на трудност.

В лабораторния практикум по Механика студентите добиват основни експериментални навици и умения при провеждане на измервания и се научават да определят основни величини чрез преки или косвени измервания. Те допълват придобитите на лекции знания за законите на механиката и научават експериментални методи за проверката им; разбират по-дълбоко основни физични закономерности и явления и се научат да обработват получените експериментални резултати.

Курсът е класически курс по линейна алгебра и аналитична геометрия с някои елементи от висшата алгебра. Освен необходимите помощни познания за числови полета, полиноми, матрици и детерминанти, в курса се изучават линейни пространства, линейни изображения, евклидови пространства, ортогонални и симетрични оператори. По аналитична геометрия курсът включва векторна алгебра, права в равнината, права и равнина в пространството, криви от втора степен в равнината, включително класификация и привеждане уравненията на такива криви в каноничен вид, повърхнини от втора степен.

Курсът цели да запознае студентите с полето на реалните числа, редици от реални числа, граници на редици, диференцируемост, неопределен и определен интеграл. Излага се аксиоматичната теория на полето на реалните числа. Въвеждат се и се изучават основните свойства на числовите редици. Изучават се основни свойства на функциите на една променлива, като граница, непрекъснатост и дифернцируемост, както и тяхното приложение за описание и изследване на поведението им. Излагат се доказателствата на основните теореми за диференцируеми функции на една променлива (на Рол, Лагранж, Коши, Тейлор) и се дават тежни приложения. Разглежда се понятието неопределен интеграл и се изучават основните методи за интегриране. Разглеждат се класове от функции, интегралите от които се изразяват чрез елементарни функции. Дефинира се Риманов интеграл. Разглеждат се приложения на Римановия интеграл в геометрията и механиката. Дефинира се понятието несобствен интеграл и се разглежда въпроса за сходимост на несобствените интеграли.

Целта на курса е студентите да получат представа за основните подходи при работа, анализ, докладване и интерпретация на експериментални данни. Предвижда се курса да даде знания и умения на студентите, които да им позволят коректно анализиране и представяне на данните в практикумите по физика, при провеждане на научни изследвания и при оформяне на дипломните им работи.
За оптимизиране на обработката на данни, в курса се предвижда преподаване на основни знания за работа с електронни таблици в подходяща работна среда (например в Excel или Open Office). В началото на курса са темите за придобиване на умения за компютърна обработка данни.
Следват теми, запознаващи студентите с основни положения и понятия от теорията на измервания – понятие за измерване, оценка на стойност на измеряема величина, понятие за грешка, понятие за неопределеност и методи за нейната оценка, понятие за претеглено средно и физически смисъл на теглата и др. Въвежда се понятие за разпространение на неопределеностите, пресмятане на комбинирана неопределеност и подход за докладване на резултатите от измерванията. Въвеждат се понятия за хистограма, разпределение на случайни величини, Гаусово (нормално) разпределение. Запознават се студентите със смисъла на метода на най-малките квадрати и неговото приложение за апроксимиране на експериментални данни с линейна функция.
Целта на курса е въвеждане на ясни дефиниции, които са илюстрирани с примери, за изясняване на смисъла на въведените понятия и приложението на изложените методи. Курсът съдържа много задачи, в които студентите да усвоят базисните умения за обработка и анализ на експериментални данни.

Лекционният курс представлява последователно съвременно изложение на основните понятия, величини, закони, принципи и експериментални факти на молекулната физика и класическата термодинамика, при което се използва изучавания в първи курс математически апарат. С помощта на двата взаимно допълващи се подхода (термодинамичният и молекулно-кинетичният) се изучава най-простата термодинамична система – идеален газ. Разглеждат се и реални газове (уравнение на Ван-дер-Ваалс, вътрешна енергия, ефект на Джаул-Томсън), както и основни въпроси на статистическата физика (разпределенията на Болцман и на Максуел). Обяснява се принципът на действие на някои топлинни двигатели. Представя се статистическата интерпретация на втория принцип на термодинамиката. Обсъждат се границите на приложимост на класическата теория на топлинните капацитети и се дава представа за необходимостта от квантово-механично разглеждане.
Изучените термодинамични принципи и основните положения на молекулно-кинетичната теория се прилагат при разглеждане на строежа и свойствата на течности, при фазови преходи от първи род и при преносни явления в газове – дифузия, вътрешно триене и топлопроводност. Основните термодинамични закономерности и процеси се онагледяват с подходящи демонстрации, което помага за изясняване на физическата им същност.
Семинарните упражнения включват решаване на задачи от основните раздели на лекционния курс. Във всеки раздел както на семинарните упражнения, така и при самостоятелната работа на студентите, се решават задачи от различни типове и с различно ниво на трудност.
По време на занятията в лабораторния практикум по Молекулна физика студентите продължават изграждането на експериментални навици и умения, свързани със специфичните изисквания на този раздел от физиката. Те допълват придобитите на лекции знания за основни явления и закони от молекулната физика и усвояват експериментални методи за определяне на основни величини в молекулната физика и термодинамиката.

Въвеждат се понятията за числов и степенен ред. Изучават се основните им свойства. Разглеждат се различните критерии за сходимост, въпроса за почленно
диференциране и интегриране на степенни редове. Въвеждат се редовете на Фурие и се изучават техните най-прости свойства. Изучават се основите на
диференциалното смятане за функции на няколко реални променливи. Въвежда се понятието Риманов интеграл от функция на две и повече променливи и се изучават най-простите му свойства и методите за изчисляване. Разглеждат се различни приложения на диференциалното и интегралното смятане на функции на няколко променливи за решаване на задачи от геомертията и механиката.

Курсът по “Вероятности и статистика“ (ВС) е една от основните дисциплини за студентите от Физически факултет. В рамките на този курс студентите се запознават с вероятностните и статистическите методи за изучаване на физични явления.
Тематично, материалът е обособен в две части. Първата част разглежда основни концепции от Теорията на вероятностите – случайни величини, функция на разпределение, вероятностна плътност, математическо очакване, средни стойности и дисперсии. Разглеждат се конкретни дискретни и непрекъснати разпределения и техните характеристики. Втората част на курса разглежда въпроси от Статистиката – извадки, статистики, оценки на разпределения и моменти. Специално внимание в курса се обръща на модели за оценка на грешките от измервания и на връзката им с най-широко използваните вероятностни разпределения. Разглеждат се и основните методи за оценка на параметри чрез обработка на данни от краен брой измервания и проверка на хипотези.
В рамките на семинарите се решават аналитично задачи свързани с лекционния материал. В рамките на практикума, студентите ще решават числено задачи по ВС и ще анализират данни от физичени експерименти, използвайки EXCEL и FORTRAN.

Курсът “Основи на технологиите и инженерното проектиране“ /ОТИП/ е базова дисциплина с теоретично-приложен характер, предназначена за инженерно-
ориентираните специалности във Физическия факултет. Дисциплината включва основни сведения за инженерната графика, материалознанието и технологиите на материалите. В лекционния материал студентите се запознават с правилата и стандартите за техническото документиране; основни конструкционни материали и техните механични и технологични свойства; със структурите, получавани от диаграмата на състоянието на желязо-въглеродните сплави и термичните обработки за получаване на желани микроструктури и механични свойства. Разглеждат се материали със специални свойства, включително материали, използвани в ядрената енергетика.
В технологичния раздел студентите се запознават с характеристиките на основните технологични методи за формообразуване, водещи до различна точност и качество.
В практическите упражнения студентите получават знания за:
– за оформяне и разчитане на технико-конструктивна документация;
– материалите, техните свойства и практическото им приложение;
– за избор на материал за изработване на конкретно изделие;
– методите за определяне на механични характеристики.

Курсът разглежда общи закономерности на електромагнетизма, включително понятието за поле като решение на физическия проблем за действие от разстояние, статични и динамични закономерности за електричните и магнитни полета, взаимодействие на заряди с електрични и магнитни полета, електрични вериги, електромагнитни вълни, както и електрични и магнитни явления във веществото. Състои се от четири раздела: 1) електростатика; 2) стационарно електрично и магнитно поле, 3) променливо електромагнитно поле и 4) електричните и магнитните свойства на веществото в различни агрегатни състояния. Описанието на свойствата на електромагнитното поле се изгражда на принципа на последователните обобщения, което позволява да се стигне до уравненията на Максуел, които се мотивират въз основа на закона за запазване на заряда. Особено внимание се обръща върху 1) основните факти, явления и закони, които се изразяват чрез уравненията на Максуел, 2) на най-важния резултат от техните решения – съществуването на електромагнитните вълни, свойствата им и физическите характеристики на вълните, като мост към оптичните явления 3) физическите характеристики на електромагнитното поле, т.е. закон за запазване на енергията, както и електричните и магнитни полетата като физически обекти със своя плътност на енергията, импулс, момент на импулса и 4) електричните и магнитните свойства на веществото в газова фаза, плазма, електролити, метали и създаване на понятие за свръхпроводимост, включително на феноменологично ниво. Използваните модели за описание на диелектрици и плазма се основават на класическата физика, докато при магнетизма и описание на ефекта на Мьосбауер по необходимост се използват някои идеи на квантовата механика (например, квантуването на магнитнитните моменти на атомите, енергетични нива в атомите и др.). В курса са застъпени физически понятия като симетрия, принцип на относителността, Лоренцови преобразувания, както и методи като размерен анализ. Семинарните упражнения доизясняват и онагледяват с подходящи задачи лекционния материал. Студентите имат възможмост да наблюдават и съвременни демонстрации към изучаваните явления.

Семинарните упражнения доизясняват и онагледяват с подходящи задачи лекционния материал. Студентите имат възможмост да наблюдават и съвременни демонстрации към изучаваните явления.

По време на практическите лабораторни упражнения по електричество и магнетизъм студентите задълбочават своите експериментални навици и умения за работа с електрични вериги и постановки. Те придобиват опит за извършване на систематични електрични измервания и анализ на резултатите. Заедно с това студентите си изграждат трайни навици за спазването на правилата, свързани с техниката за безопасност при работа с електричен ток. Същевременно, подготвяйки се за упражненията и при тяхното изпълнение, студентите придобиват знания за важни физични явления и закони от електричеството и магнетизма и интересни свойства на кондензираните среди.

Курсът включва тензорен, векторен и комплексен анализ. От една страна курсът представлява предпоследния етап на тяхното обучение по математика, като се изгражда предимно върху познанията, които те вече са получили в курса по линейна алгебра, аналитична геометрия и математичен анализ на функции на една и много променливи. От друга страна той ги подготвя за предстоящото изучаване на курсовете по теоретична физика, особено тези по класическа и квантова механика и класическа електродинамика, които използват изучавания в курса математически апарат. Много съществена негова част представляват предвидените в него практически упражнения (семинарни занятия).

След пълното им провеждане студентите трябва да умеят: да пресмятат градиенти, дивергенции и ротации на различни зададени скаларни, векторни и тензорни полета, да пресмятат криволинейни, повърхнинни и обемни интеграли, да развиват комплексни функции в безкрайни редове, да решават комплексни и реални интеграли като използват теоремата за резидуумите.

Същността на курса е прилагане на числени методи с използване на компютри за изучаване на физични проблеми. В курса се набляга на физичните проблеми и основно внимание се отделя на последователността : физичен проблем – математично описание – числен метод- алгоритъм – програмна реализация – анализ на получените резултати. Този подход е следван системно навсякъде в разработените теми.
Физичните проблеми разглеждани в курса засягат основни въпроси от интерес за студенти бакалаври и включват теми от: оптика, астрофизика, твърдо тяло, електрични вериги, механика, разпространение на вълни, дифузия и обработка на сигнали.
Разгледани са следните числени методи:
– методи за сумиране на редове;
– методи за намиране на корен на едно нелинейно уравнение;
– интерполация и екстраполация на данни;
– методи за апроксимация на криви;
– методи за намиране на екстремум на функция на една променлива;
– методи за числено диференциране;
– методи за числено интегриране;
– методи за решаване на системи линейни уравнения;
– методи за намиране на обратната матрица и изчисляване на детерминанта;
– методи за намиране на собствени стойности и собствени вектори на симетрични матрици;
– разлагане на периодична функция в ред на Фурие;
– Фурие трансформация;
– дискретно Фурие преобразование;
– числено решаване на обикновени диференциални уравнения;
Езикът на програмиране е Фортран. Усвояват се и се затвърждават следните основни елементи: обща структура на програмата, типове данни и операции над тях, оператори за управление, масиви и работа с тях, оператори за въвеждане и извеждане на данни, подпрограми и работа с тях. В процеса на прилагане на числените методи с компютри студентите на практика се учат да използват различните елементи и структури на езика

Този курс запознава студентите с такива основни въпроси, като историческото развитие на ядрените енергийни реактори; принципите за осигуряване на
безопасността при експлоатацията на ядрените реактори; принципа на действие на ядрените реактори; материалите, използвани в ядрената енергетика;
конструктивните особености на основните видове ядрени реактори (с вода под налягане (PWR, ВВЕР), кипящи (BWR), с тежка вода (CANDU), графито-газови,
графито-водни, с бързи неутрони).
Упражненията се провеждат във вид на семинар и включват решаване на задачи свързани с оценяване на топлинния цикъл на ядрена централа. Провежда се
обучение върху ядрена централа, оборудвана с ВВЕР-1000. За поставените цели на семинарите се използва аналитичен симулатор на ВВЕР-1000 предоставен от МААЕ. Студентите пишат доклад в който излагат работата си със симулатора.

Курсът „Техническа механика” е базова дисциплина с теоретично-приложен характер, предназначена за инженерно-ориентираните специалности във
Физическия факултет. Целта на курса е да запознае студентите с:
• основни закони в механиката на деформируемото твърдо тяло – напрегнато състояние на конструкционни материали, напрежения, деформации и якостни
изчисления на някои видове съпротиви (опън, натиск, срязване, огъване, усукване и надлъжно огъване, тънкостенни съдове под налягане)
• основни понятия от теория на механизми и машини и кинематичeн анализ на механизми
• характеристики на натоварването на някои машинни елементи с широко приложение

Главна задача на лекционния курс е студентите да изградят подход при решаване на практически физико-технически проблеми. В практическите упражнения се решават задачи за оразмеряване на конструкционни елементи при различни гранични състояния (статично, динамично и циклично натоварване) и се изготвя курсов проект за кинематичен анализ на равнинен механизъм.

Курсът изучава основните свойства на светлината и проявленията ѝ като вълна или фотони. Разглежда разпространението ѝ в изотропни и анизотропни среди и на техните граници, както и различните ѝ взаимодействия с веществото (поглъщане, разсейване, дифракция). Последователно се въвеждат различните модели за описание на светлинните явления – геометрична оптика, вълнова оптика и квантова оптика. Изучават се популярни оптични прибори и методи, основите на спектроскопията и спектралния анализ, различните типове източници и механизмите на тяхнотоизлъчване, както и детекторите на светлина.

Целта на курса е да запознае студентите от специалностите Инженерна физика, Ядрена техника и ядрена енергетика, Медицинска физика и Фотоника и лазерна физика на Физическия факултет на СУ с основните принципи, методи и приложения на теоретичната механика и електродинамиката. Теоретичната механика и електродинамиката са основните курсове по физика, където се изгражда физична интуиция и разбиране, незаменими за работата в каквато и да е област на медицината и техниката, където физиката намира приложение. За разлика от други подобни курсове по-съществено внимание ще бъде отделено на движението на заредени частици във външни електромагнитни полета – проблеми, намиращи основно приложение във физиката на ускорителите, вакуумната и полупроводниковата електроника и други технически устройства.

Курсът “Въведение в радиоелектрониката” има за цел да запознае с основите на електрониката, пасивните и активните електронни елементи, схемите и устройствата, електрическите сигнали и тяхната обработка, логическите елементи и цифровата електроника, съвременната електронна технология.
Курсът включва значителен обем от практически упражнения, в които студентите ще усвоят работата с базови измервателни инструменти като мултиметри, осцилоскопи, функционални генератори, както и ще придобият умения да създават прототипи на прости електронни схеми с различни елементи.
Практикумът към курсът се провежда и се оценява отделно. Той допълва лекционната програма с практически задачи свързани с лекционния курс.

Математични методи 2 – диференциални уравнения е последната дисциплина от задължителното математическо образование на студентите. С нея се завършва запознаването с математическия апарат, необходим за изучаването на следващите курсове по теоретична физика и специализиращото обучение. Изложението е освободено от дълги и сложни доказателства, акцентът е поставен върху методите за решаване на диференциални уравнения. Разглеждат се много примери и приложения към конкретни физически задачи. Към курса се провеждат семинарни упражнения, по време на които се усвояват основните техники за решаване на ОДУ и ЧДУ и се дават задачи за самостоятелна работа.
Изпитът се провежда в два етапа. Първият включва решаване на задачи и продължава три астрономически часа. Изисква се минимална оценка “среден” на този етап, за да се премине към следващия. През втората част на изпита /в друг ден/ се провежда събеседване с преподавателя върху въпросите от приложения конспект, както и върху една предварително подготвена от студента тема от материала по ЧДУ.

Курсът разглежда специфичната област на електрониката, занимаваща се с получаването и обработката на електрическите сигнали от детекторите на
йонизиращи лъчения, които се използват в експерименталната атомна и ядрена физика, физиката на високите енергии, а също и в други области. Целта на този курс е студентите, които имат интерес към експерименталната физика, да получат знания по проблемите и принципите на изграждане на електронната апаратура за ядрени измервания и да придобият практически опит по сглобяване, диагностика и настройка на съответните електронни схеми. Разглеждат се основните принципи и градивни блокове на целия тракт на усилване, предаване, формиране и преобразуване в цифров вид на сигналите. Студентите се запознават със системите за получаване на амплитудна и времева информация. Разглеждат се някои програмируеми логически схеми имащи широко приложение. В практическите упражнения се сглобяват и изследват аналогови и цифрови вериги, отнасящи се до разглежданите теми, на базата на интегрални схеми и дискретни компоненти. Задачите се изпълняват последователно от всеки студент на самостоятелно работно място в лабораторията.

Целта на курса е да запознае студентите от специалностите Инженерна физика, Ядрена техника и ядрена енергетика, Медицинска физика и Фотоника и лазерна физика на Физическия факултет на СУ с основните принципи, методи и приложения на квантовата механика и статистическата физика. Преподаваният материал е необходим за редица практически приложения изучавани от тези специалности.

Учебната дисциплина разглежда въпросите свързани със съвременната топлотехника и термодинамичния анализ. Решаването на широк кръг задачи в
техниката е свързано с приложни дисциплини в основата на които стои топлотехниката. От своя страна топлотехниката се основава на две фундаментални
дисциплини: термодинамика и топло- масопренос. Термодинамиката като наука за закономерностите при превръщането на енергията е пряко свързана с актуалния проблем на индустрията за икономия на суровини и материали. Преносните задачи придобиват все по-голямо значение при проектирането на топлосилово оборудване. В настоящия курс разглеждат паралелно термодинамиката с нейната приложна страна в ядрените инсталации, както и топло- и масопренос. Студентите ще се запознаят с основите на пресмятане на оборудването в ядрените електроцентрали.

Курсът е въведение във физиката на атомите и молекулите и взаимодействие на йонизиращото лъчение с веществото. Разглежда се структурата и свойствата на атомните системи, започвайки от класическа представа и достигайки до квантовомеханичното описание. Разгледани са редица въпроси от съвременната атомна физика. Също така особено внимание е обърнато на взаимодействието на йонизиращото лъчение с веществото. Семинарните упражнения покриват целия материал.

Курсът затвърждава основните познания по ядрена физика и развива практическите умения за приложението им в индустрията (извън ядрената енергетика) и
в научните изследвания. Тези умения са отправна точка за избор или развиване на подходящи методи за изследване и технически решения в конкретни случаи. Набляга се на участие в дискусии по реални задачи. Конспектът включва лекционни теми и теми за реферат.

Курсът “Вероятностен анализ” в ядрените технологии е задължителен специализиращ курс за студентите от трети курс на специалност “Ядрена техника и ядрена енергетика” и надгражда курса “Вероятности и статистика”. Упражненията следват лекционния курс и илюстрират решаване на задачи за обработка и анализ на данни от реални физически процеси, свързани с ядрените технологии. Задачите ще бъдат решавани аналитично или числено, използвайки Python, FORTRAN или готови програмни реализации от Numerical Recipies, съобразно поставения проблем.

В съвременната ядрена енергетика съществуват два типа ЯГЦ: отворен ЯГЦ, при който отработеното ядрено гориво (ОЯГ) се погребва без преработка, и затворен цикъл с преработка на ОЯГ. Курсът дава познания за отделните етапи на ЯГЦ – от добив на уран през производството на ЯГ и неговата експлоатация до края на всяка от двете възможности. Разгледани са и съвременните подходи по класификация, обработка и погребване на радиоактивни отпадъци, както и въпросите, свързани с извеждане от експлоатация на ядрени съоръжения. Съвместно с отделните ядрени технологии е разгледано и тяхното въздействие върху човека и околната среда.

Курсът е едносеместриален. Курсът е интегриран от две части – дозиметрия и лъчезащита. Целта на първата част е студентите да получат базови познания в областта на определянето на основните дозиметрични величини, а на втората – основните механизми, в резултат на които се формира биологичното действие на йонизиращите лъчения. Тъй като курсът е предназначен за физици, съществено са застъпени физическите основи на измерителните методи и средствата за измерване, използвани в дозиметрията и лъчезащитата. В частта лъчезащита се разглеждат основните вредни за здравето последствия от облъчване, прави се преглед на базата данни, на които се опират съвременните представи за радиационен риск. На тази база се дефинира основният принцип на съвременната лъчезащита – “риск спрямо полза”. Разглежда се и действащата нормативна база у нас в областта на лъчезащитата, както и правилата за действие при радиационни инциденти или аварии. В приложен аспект се разглеждат принципите при проектиране на защити, организацията на лъчезащитата в ядрени електроцентрали, както и при използване на йонизиращи лъчения в медицината, индустрията и изследователския сектор. Разглеждат се проблемите свързани с намаляване на облъчването на пациенти при рьонтгеновата и радионуклидна диагностика, оказването на първа помощ при аварийно постъпление на радионуклиди в човешкия организъм и мерките за деконтаминация на радиоактивно замърсяване на кожата.

Целта на курса е да запознае студентите с основните съвременни методи на ядрената спектроскопия, организация, техника и първична обработка на данните от ядренофизични експерименти при ниски енергии, както и практическите аспекти и приложение на резултати от ядренофизични изследвания в другите науки. Основно внимание в курса се обръща на взаимодействието на ядрените лъчения с веществото, спектрометрични детектори на ядрени лъчения и свързаната с тях ядренофизична апаратура, калибровки, първична обработка и интерпретация на спектрометричната информация. Разглеждат се методите на гама-спектрометрия, магнитна бета-спектрометрия, измерване на времена в ядрената физика и тяхното приложение за определяне характеристиките на преходите и на възбудените състояния в ядрата и построяване схеми на разпадане. Обсъждат се процесите на алфа-, вета- и гама-превръщанията, процеса на делене на ядрата, процеса на вътрешна конверсия, Оже процеси, ефект на Мьосбауер и др. Към курса има задължителен практикум.

Курсът по Ядрена физика е продължение на курса “Физика на атомите, молекулите и йонизиращите лъчения“. Представени са основните характеристики на атомното ядро: маса, радиус, електричен и магнитен моменти. Разглеждат се свойствата на ядрените сили и най-важните ядрени модели. Съществена част от хорариума е посветена на радиоактивността, видовете разпадане и тяхното теоретично обяснение. Дават се основни сведения за неутрони, ядрени реакции, ядрено делене и ядрен синтез, както и практическите аспекти, свързани с тези явления.

В курса се изучават фундаменталните микрообекти (лептони, кварки, глуони и пр.), от които по определени правила и закони на взаимодействие се изграждат познатите на студентите микросистеми – нуклони, ядрa, атоми и т.н. Целта на курса е да запознае студентите със съвременните представи за фундаменталните съставящи на материята и техните взаимодействия. Излагат се основите на кинематиката на елементарните частици. Разглеждат се симетриите на взаимодействията им (непрекъснати и дискретни, пространствени и вътрешни, глобални и локални) и следващите от тях закони за запазване. Взаимодействията се описват с помощта на локални (калибровъчни) групи на симетрия. Специално внимание се отделя на експерименталните методи за изследване на свойствата на елементарните частици и техните взаимодействия, включително на съвременните ускорително-натрупващи комплекси и многодетекторни системи за регистрация и идентификация на частиците, като ударението при преподаването на последните се поставя върху специфичните им особености, свързани с високите енергии (~ GeV), малките времена на живот на изследваните обекти (~ ns) и огромен брой “фонови” частици. Излагат се основите на кварковия модел и се прави увод в квантовата хромодинамика, описваща силните взаимодействия. Обсъждат се експерименталните доказателства за съществуване на кварки и глуони. Разглеждат се слабите взаимодействия на елементарните частици и се излагат основите на модела на Глешоу-Уайнбърг-Салам, описващ електромагнитните и слабите взаимодействия. Обсъжда се проблемът с масите на неутрината и техните осцилации. Разглеждат се опитите за построяване на модели, обединяващи електромагнитните, слабите и силните взаимодействия. Очертават се основните проблеми и направления за развитие на физиката на елементарните частици.
Съществена част от курса са семинарните занятия, които са посветени на решаването на задачи. Задачите са подбрани така, че да допълват, развиват и онагледяват преподавания на лекциите материал. Успешното справяне със задачите не изисква широко използване на целия арсенал на математическите методи на физиката, а по-скоро зависи от усвояването на физическите идеи и ориентирането в конкретния проблем.
Предвидените часове и кредити извънаудиторна заетост са за самостоятелна работа с литературните източници, за решаването на предложените задачи за домашна работа и за подготовка за изпита.

Учебният курс “Изчислителни методи в ядрените технологии” е задължителен в бакалавърската програма за специалност „Ядрена техника и ядрена енергетика” и е избираем за студентите във всички други бакалавърски програми на Физическия факултет.
Учебното съдържание обхваща основни изчислителни методи за решаване на често срещани задачи в приложната ядрена физика и ядрените технологии. Лекционният материал и практическите упражнения са подкрепени с примери за прилагане на разглежданите методи. Детайлността на разглежданията позволява на студентите да поставят и решават реални задачи на изчислителната физика, каквито могат да възникнат в тяхната бъдеща професионална практика.
Компютърният лабораторен практикум следва лекционното съдържание и се фокусира върху създаване на програмни реализации, изследване на приложимостта и точността на разглежданите методи, анализ и интерпретация на получаваните резултати. За успешното провеждане на практикума се разчита на значителна самоподготовка от страна на студентите, от които се очаква изготвяне на отчети за изпълнението на всяка тема.

Курсът “Неутронна физика“ е базова, задължителна дисциплина за студентите от специалност “Ядрена техника и ядрена енергетика” във Физическия факултет. Познаването на основните положения на неутронната физика позволява да се разбере по-задълбочено физическата теория на ядрените реактори и неутронните методи, използвани в реакторните пресмятания, проектирането и експлоатацията на АЕЦ.
В курса се разглеждат основните взаимодействия които изпитват неутроните с ядрата, извеждат се неутронните ефективни сечения на тези взаимодействия и уравненията на процесите при движение на неутроните в средата. Прави се обзор на източниците на неутрони и методите за детектирането им, както и на методите за измерване на неутронните сечения.
Упражненията следват лекционния курс, като в тях се извеждат аналитично теоретичните разглеждания, както и с примери и конкретни задачи се илюстрира материала от лекциите.
Съдържанието на този курс дава на студентите познания, необходими им за курса по “Физика на ядрените реактори”.

Учебният курс “Физика на ядрените реактори” е предназначен да даде на студентите специфични знания за физичните принципи на действие на ядрените енергетични реактори и за особеностите на тяхната експлоатация.
За студентите, които няма да продължават обучението си в магистърската програма по “Ядрена енергетика и технологии”, тези знания трябва да бъдат достатъчни за изграждане на кръга от понятия, нужни за разбиране на неутронно-физичните основи на ядрената енергетика.
За студентите, които ще продължат обучението си в споменатата магистърска програма, този курс трябва да даде началните знания, нужни за усвояване на методите за изчислително моделиране на неутронно-физичните процеси в ядрените реактори.
Семинарните упражнения следват лекционната тематика и са предназначени за разглеждане на примери, решаване на задачи и допълнително обсъждане на елементи от лекционното съдържание на курса. В рамките на семинарните упражнения студентите представят доклади, подготвени от тях по избрани съвместно с преподавателя теми, свързани с учебното съдържание на курса.
Съдържанието на този курс е тясно свързано с това на курса по “Неутронна физика”.