Кафедра осуществляет подготовку бакалавров по профилю “Термоядерные реакторы и плазменные установки” и магистров по программе "Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез".
Кафедра преподает более тридцати специальных курсов, направленных на изучение студентами физических основ плазмы и методики ее использования в электрофизических и энергетических установках, структуры и принципов действия, разработки и эксплуатации экспериментальных термоядерных установок и реакторов; технологических основ плазменного нанесения на поверхности конструктивных элементов энергетического оборудования.
Перечень основных курсов
"Основы физики плазмы"
Способы описания плазмы, одночастичное приближение, гидродинамический подход, кинетический подход.
Взаимодействие частиц в плазме.
Волны в плазме. Волны в холодной плазме, волны в горячей плазме в МГД приближении, взаимодействие электромагнитных волн с плазмой, волновые методы исследования плазмы.
Объемный заряд в плазме. Плоский диод, плоский слой, электростатический зонд в плазме, расходимость пучка заряженных частиц.
"Магнитное удержание плазмы"
Проблемы магнитного удержания плазмы. Равновесие плазмы в магнитном поле, МГД устойчивость равновесной плазмы в магнитном поле. Общий подход к исследованию устойчивости в МГД приближении.
Плазменные неустойчивости. МГД неустойчивости, кинетические неустойчивости.
Процессы переноса в плазме. Процессы переноса в плазме без магнитного поля, амбиполярная диффузия, перенос поперек магнитного поля в слабоионизованной плазме, об амбиполярной диффузии поперек магнитного поля, диффузия в полностью ионизованной плазме, о переносе в тороидальных магнитных конфигурациях, микронеустойчивости и аномальная диффузия.
Радиационные потери энергии из плазмы. Циклотронное излучение, тормозное излучение, рекомбинационное излучение.
Нагрев плазмы и генерация тока в ней.Волновые методы нагрева плазмы и генерации тока, метод нейтральной инжекции.
Реакции термоядерного синтеза.
Различные системы магнитного удержания плазмы. Расчет энергии и потоков заряженных частиц в плазменных
установках с магнитным удержанием. Поперечный перенос. Критика пролетотрона. Поперечный магнитный инвариант. Расчет характеристик магнитного
удержания плазмы в различных системах. Открытые ловушки. Замкнутые магнитные
ловушки.
Решение проблем неустойчивости. Неоклассическая электропроводность. Бутстрэп-ток. Неоклассическое пинчевание. МГД – неустойчивости в токамаке. Винтовые неустойчивости: идеальная, диссипативная (тиринг), баллонная. Магнитные острова. Пределы устойчивости по q в токамаке. Неустойчивости срыва в токамаке: внутренний, предсрыв, срыв. Диаграмма Хьюгелла. Способы нагрева плазмы в токамаке и стеллараторе.
Примеси и способы их удаления. Источники примесей в плазменных установках. Основные последствия присутствия примесей в плазме. Поведение примесей в замкнутых системах. Способы удаления примесей. Методы подготовки стенок плазменных установок: очистка, применение защитных покрытий. Проблемы диверторных пластин. Радиационный бланкет. Термоядерный источник нейтронов. Инженерные проблемы ИТЭР.
"Экспериментальные электрофизические и плазменные установки"
Токамаки и стеллараторы как практические устройства управляемого ядерного синтеза
Создание магнитной конфигурации токамака и стелларатора
Винтовые неустойчивости
Реальная термоизоляция, плазмы
Инженерные проблемы стационарного токамака и стелларатора
"Взаимодействие частиц и излучений с конструкционными материалами"
Расчет процесса изотропизации потока атомных частиц в малоугловом приближении
Расчет процесса деградации энергии потока атомных частиц на основе теории Ландау
Каскадная теория распыления, расчет коэффициентов распыления по формуле П.Зигмунда
Измерение энергетических спектров отраженных электронов
Изучение вторично-ионного масс-спектрометра, исследование массового спектра стали
"Компьютерные технологии в науке и образовании"
Система уравнений для моделирования плазмы, плазменных процессов и расчета параметров плазмотронов
Метод контрольного объема (МКО) и его применение к решению системы уравнений плазмы
Численное решение обобщенного дифференциального уравнения (ОДУ)
Численное решение уравнения баланса энергии (УБЭ) плазмы
Совместное решение уравнений движения (УД) и уравнения неразрывности (УН) плазмы
Расчет состава и термодинамической функции плазмы
Расчет коэффициентов переноса плазмы
Расчет излучательных процессов плазмы
Компьютерные технологии в математике
Использование издательской системы LaTeX для подготовки научной публикации
"Магнитоплазменная аэродинамика"
Основные этапы развития и становления МПА. Ключевые эксперименты в МПА.
Ударные и звуковые волны в однородной слабоионизованной неравновесной плазме.
Звуковые и УВ в неоднородной СНП.
Электрический разряд в высокоскоростном газовом потоке. ВЧ и СВЧ разрядов в высокоскоростном газовом потоке.
Сверхзвуковое обтекание тел с локальными зонами энергоподвода.
Сверхкритический и докритический режимы энергоподвода в газовом потоке.
Численное моделирование обтекания тел с локальными зонами энергоподвода.
Более подробная информация о содержании образовательных программ приведена в разделе Основные образовательные программы.
|
|