Утверждаю Вице-министр образования и науки ___________М. Орунханов

Утверждаю
Вице-министр образования и науки
___________М. Орунханов
«_____»_________________2013 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ ТЕСТА
по дисциплине «Ядерная физика» для специальностей
5В060400 – «Физика», 5В060500 – «Ядерная физика»
1. Цель разработки:
Тест разработан для проведения внешней оценки учебных достижений
студентов выпускных курсов в организациях высшего образования
Республики Казахстан, с целью мониторинга освоения учебной программы
по направлениям обучения.
2. Задача:
Определение уровня знаний студентов выпускных курсов вузов РК.
3. Содержание и план теста:
Тест содержит учебный материал по дисциплине «Ядерная физика» в
соответствии с типовым учебным планом по следующим темам:
№
Содержание
1
Основные этапы развития физики ядра и элементарных частиц.
Масштабы явлений микромира. Общие свойства атомных ядер.
Опыт Резерфорда по рассеянию -частиц. Ядро как система
взаимодействующих протонов и нейтронов. Электрический заряд
ядра. Массовое число. Изотопы, изобары. Масса ядра. Энергия
связи ядра. Полуэмпирическая формула для энергии связи ядра.
Магические числа. Энергия связи нуклона. Стабильные и
радиоактивные ядра.
Спин и магнитный момент ядра. Ядерный магнетон. Статические
мультипольные моменты ядер. Электрический квадрупольный
момент ядра. Кванто-механическое описание ядерных состояний.
Четность волновой функции. Свойство симметрии волновых
функций для тождественных частиц. Бозоны и фермионы.
Принцип Паули.
Модели атомных ядер. Капельная модель ядра. Модель ферми-газа.
Свойства ядер по одночастичной оболочечной модели. Модель
ядерных оболочек. Одночастичная оболочечная модель. Свойства ядер
по одночастичной оболочечной модели. Достижения и недостатки
одночастичной оболочечной модели. Обобщенная модель ядра.
Основные причины неустойчивости атомных ядер. Естественная и
искусственная
радиоактивность.
Статистический
характер
радиоактивного распада. Законы радиоактивного распада.
2
3
4
Количество
заданий
1
1
1
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
-распад. Спектры -частиц. Основные экспериментальные
закономерности. Элементы теории -распада. Туннельный эффект.
Зависимость периода -распада от энергии -частиц. Определение
размера ядер из данных - распада
-распад. Виды -распада. Энергетические спектры
электронов.
Экспериментальное
доказательство
существования
нейтрино.
Элементы теории -распада. Понятие о слабых взаимодействиях.
Разрешенные и запрещенные -переходы. Несохранение четности в
-распаде. Проблема массы нейтрино.
Гамма-излучение ядер. Законы сохранения энергии и импульса
при гамма-излучении ядер. Энергия гамма-кванта. Энергия отдачи
ядер. Спектр гамма-квантов. Мультипольноть гамма-излучения.
Закон сохранения четности при гамма-излучении. Электрические и
магнитные
гамма-переходы. Вероятность
гамма-перехода.
Правила отбора по моменту импульса для гамма-переходов.
Ядерная изомерия. Внутренняя конверсия. Эффект Мессбауэра.
Взаимодейсвие тяжелых заряженных частиц с
веществом.
Удельные ионизационные потери энергии. Формулы Бора и БетеБлоха. Зависимость удельных потерь от свойств частицы и
среды. Пробег и траектория тяжелых заряженных частиц.
Взаимодейсвие легких заряженных
частиц
с
веществом.
Особенности взаимодейсвия легких заряженных частиц
с
веществом (в сравнении с тяжелыми). Ионизационные и
радиационные потери. Тормозное излучение. Зависимость
ионизационных и радиационных потерь от свойств частицы и
среды.
Прохождение γ-излучения через вещество. Фотоэффект. Законы и
сечение фотоэффекта. Комптон эффект. Экспериментальные
закономерности Комптон эффекта. Законы сохранения в Комптон
эффекте. Изменение энергии гамма-кванта вследствие Комптон
эффекта. Сечение Комптон эффекта. Образование пар частицаантичастица. Условия образование пар частица-античастица.
Ядерные реакции. Каналы ядерных реакций. Сечение ядерной
реакции. Законы сохранения в ядерных реакциях. Энергия ядерной
реакции. Порог ядерной реакции. Механизмы ядерных реакций.
Механизм составного ядра. Прямые ядерные реакции.
Деление атомных ядер. Экспериментальные данные по делению
ядер. Условия спонтанного деления ядер. Энергия деления ядра.
Параметр деления ядер. Деление ядер под действием нейтронов.
Цепная реакция деления. Коэффициент размножения нейтронов.
Термоядерные реакции. Энергия
термоядерной
реакции.
Проблемы управляемых термоядерных реакций.
Термоядерные реакции. Энергия термоядерной
реакции.
Проблемы управляемых термоядерных реакций
Физика высоких энергий. Развитие понятия «элементарная частица».
Общие свойства наблюдаемых элементарных частиц. Классификация
элементарных частиц: лептоны, адроны. Частицы и античастицы.
Кварки. Кварковая модель элементарных частиц. Фундаментальные
взаимодействия. Калибровочные бозоны.
Космические лучи. Общие характеритики космических лучей.
Состав
первичного
космического
излучения. Вторичное
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
космическое излучение. Мягкая и жесткая компоненты вторичного
космического излучения.
Количество заданий в одном варианте:
25
4. Характеристика содержания заданий.
Структура и содержание тестовых заданий по дисциплине «Ядерная
физика» охватывают научную и теоретическую базу дисциплины и
позволяют оценить усвоенные знания студентов.
5. Среднее время выполнения заданий:
Время выполнения одного задания – 1,5 минуты.
6. Число заданий в одном варианте теста:
В одном тесте - 25 заданий. По уровням сложности тестовые задания
подразделяются на легкие (уровень 1) - 8 заданий (32%), средние (уровень 2)
- 11 заданий (44%) и сложные (уровень 3) - 6 заданий (24%).
7. Форма заданий:
Тестовые задания представлены в закрытой форме с несколькими
правильными ответами из числа предложенных вариантов ответов.
Инструкция: Выбранный ответ необходимо отметить на листе ответов путем
полного закрашивания соответствующего кружка.
8. Апробация заданий:
Тесты апробируются на студентах выпускных курсов в ВУЗах разных
регионов РК.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: т.1, Физика атомного
ядра-М.; Энергоатомиздат, 1983, 616 с.
2. Мухин К.Н.
Экспериментальная ядерная физика: т.2,
Физика
элементарных частиц-М.; Энергоатомиздат, 1983 , 376 с.
3. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика - М.; Наука, 1980, 671 с.
4. Ракобольская И.В. Ядерная физика. Издательство Московского
университета, 1971, 295с.
5. Бакал Дж. Нейтринная астрофизика. М.: Мир, 1993, - 622 с.