Практикумы НИИЯФ МГУ
1. Лаборатория специального практикума
Первый в России практикум по радиоактивности был организован в Московском университете А.П. Соколовым и К.П. Яковлевым еще до революции. В 1948 году группой сотрудников НИФИ 2 под руководством профессора И.М. Франка (впоследствии Нобелевского лауреата и академика) и Ф.Л. Шапиро был основан специальный ядерный практикум. Первоначально практикум помещался в старом помещении НИФИ 2 на Соколе и включал как лабораторные работы, созданные по классическим экспериментам (например, "Опыт Жолио-Кюри"), так и чисто методические работы (например, "Изготовление счетчика Гейгера и изучение его характеристик"). Под руководством А.А. Санина был создан специальный радиопрактикум, в котором студенты обучались разработке, изготовлению и применению в исследованиях по ядерной физике электронных приборов (импульсные усилители, дискриминаторы, схемы совпадений, амплитудные анализаторы и др.).
После переезда практикума в новое здание физического факультета на Ленинских горах в 1954 г. в нем появились сложные задачи "Бетатрон", "Графитовая колонка", "Ускорительная каскадная трубка", "Масс-спектрометр" и т.д. Различные разделы практикума курировали в то время соответствующие кафедры: раздел "Радиоактивные излучения и нейтронная физика" - кафедра проф. И.М. Франка, раздел "Ядерная спектроскопия" - кафедра проф. Л.В. Грошева, раздел "Ускорители" - кафедра проф. В.И. Векслера, раздел "Космические лучи" - кафедра проф. С.Н. Вернова. В постановке и модернизации лабораторных работ и составлении описаний принимали участие сотрудники лабораторий НИИЯФ МГУ и преподаватели кафедр Отделения ядерной физики физического факультета МГУ. В специальном практикуме выполняли лабораторные работы преподаватели и сотрудники МИФИ, в дальнейшем использовавшие опыт (и описания) практикума НИИЯФ, слушатели академии им. Дзержинского, МИРЭА и других высших учебных заведений.
За время существования практикум претерпел кардинальные изменения и довольно динамично, вместе с развитием ядерной физики, менял задачи, методику и технику. Так, при расширении космических исследований в НИИЯФ были созданы лабораторные работы, посвященные методикам применения искровых камер, черенковских детекторов, пропорциональных счетчиков, наподобие тех, что используются в исследованиях по -астрономии. Практически одновременно с развертыванием исследований в НИИЯФ по физике высоких энергий была создана лабораторная работа "Изучение процессов, происходящих при высоких энергиях, с помощью пузырьковой камеры". Иногда внедрение новых разработок в практикум опережало внедрение новой экспериментальной техники в НИИЯФ в целом. Так было с прецизионной гамма-спектроскопией на основе Ge Li детекторов, с созданием "on-line" экспериментов с использованием мини-ЭВМ и КАМАК-системы. Это давало возможность готовить специалистов на основе перспективных методик и аппаратуры в условиях, близких к тем, что имелись в развитых современных научно-исследовательских центрах. Здесь надо отметить большой вклад, который внесли в развитие практикума ст. преподаватель кафедры физики атомного ядра и квантовой теории столкновений В.А. Иванов и главный электроник лаборатории специального практикума (ЛСП) А.В. Сомиков, решившие многие принципиальные вопросы применения ЭВМ в учебном процессе и поставившие целый ряд задач, посвященных новейшим методам исследований в области ядерной физики.
Наряду с методическими аспектами и физикой явлений микромира студенты также экспериментально изучают основные распределения математической статистики, учатся квалифицированно оценивать погрешности эксперимента. Силами преподавателей разработаны оптимальные формы ведения занятий. В частности, на ряде задач проводится экспресс-анализ (тесты) подготовленности студентов, повышающий эффективность их работы в учебных лабораториях.
За почти 60 лет работы специального практикума в нем сложился уникальный коллектив сотрудников, обеспечивающих бесперебойную работу сложных и, порой, "капризных" установок, способных быстро осваивать новую технику и активно участвующих в постановке новых задач. Среди них нельзя не отметить И.И. Харюкова, А.Ф. Нижельского, Г.И. Петрову, Г.Н. Яковлеву, А.В. Сколозубова и др. По уровню своей квалификации, сложности и новизне решаемых ими задач многие из сотрудников практикума нисколько не уступают сотрудникам научных лабораторий. С 1987 года ЛСП возглавляет лауреат Ломоносовской премии, доцент Попов Ю.В.
За последние 10 лет в специальном практикуме при финансовой поддержке института было модернизировано большинство лабораторных установок на основе использования персонального компьютера в качестве элемента, осуществляющего сбор и обработку физической информации, а также управление экспериментом. Для этих целей группой специалистов под руководством старшего научного сотрудника отдела частиц сверхвысоких энергий А.А. Силаева были разработаны уникальные электронные блоки и схемы. В частности, существенному обновлению подверглись лабораторные установки "Мессбауэровский спектрометр", "Сцинтилляционный детектор", "Полупроводниковый детектор", "Черенковский детектор" и др. Закуплен новый германиевый детектор гамма-излучения, на котором поставлена практически новая задача, существенно обновлено оборудование практикума по ядерной электронике. После ремонта помещения практикумов приобретают современный вид, удобный для работы студентов.
2. Общий ядерный и атомный практикум
В 1954 году при отделении "Строение вещества" Физического факультета был создан общий ядерный практикум. В очень короткий срок - менее полугода - были подготовлены первые лабораторные работы: "Определение верхней границы бета-спектра", "Искусственная радиоактивность и определение периодов полураспада", "Определение энергии гамма-излучения методом поглощения". 1 сентября 1955 года был открыт общий ядерный практикум, первым заведующим которого был А.П. Кузнецов, первыми преподавателями - А.В. Гнедич, Л.Н. Крюкова, Е.А. Мурзина, Н.И. Тулинова, И.В. Ракобольская, И.А. Антонова.
В том же 1955 году на кафедре атомной физики, которую возглавлял тогда академик Л.А. Арцимович, был создан атомный практикум под руководством С.Ю. Лукьянова. Разработкой и постановкой задач занимались доктор физ.-мат. наук В.А. Молчанов, И.А. Шахмеликова и др. На первом этапе в общем атомном практикуме было всего 4 задачи, затем через два года к ним прибавилось еще 4.
В 60 е годы произошло объединение двух практикумов в одну лабораторию (ЛОЯАП) под руководством П.И. Шаврина. C 1966 по 2003 год руководителем лаборатории общего атомного и ядерного практикумов был А.В. Смирнов. За это время число лабораторных работ в атомном практикуме достигло 18, а в ядерном - более 12. Шло планомерное оснащение лабораторных работ новейшей техникой и совершенствование методик измерений. Большой вклад в создание и развитие уникальных установок общего атомного практикума внесли доцент кафедры атомной физики Г.И. Горяга и преподаватели И.А. Савченко, С.С. Красильников, В.А. Квливидзе, а также сотрудники лаборатории: заведующий А.В. Смирнов, Б.А. Брусиловский, Т.С. Дубинко, В.В. Дегтерева, В.В. Кешек, И.В. Василевская, С.В. Ищенко, С.М. Максудова. Опытные образцы многих установок были выполнены механиком В.М. Белоусовым. В развитии общего ядерного практикума активное участие принимали сотрудники кафедры общей ядерной физики профессора Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, преподаватели Э.И. Кэбин, Е.В. Широков, сотрудники ЛОЯАП В.С. Гришин, С.Б. Морозов, Л.С. Денисова. Уникальные установки практикумов выставлялись на ВДНХ в 1972 и 1984 гг. и были награждены серебряными и бронзовыми медалями и дипломами.
Руководство НИИЯФ в те годы вкладывало большие средства в развитие и модернизацию практикума, в результате чего создан уникальный учебно-методический комплекс, не имеющий аналогов в СССР.
Кризис начала 90 х годов резко ухудшил состояние практикума, и только самоотверженная работа коллектива лаборатории во главе с А.В. Смирновым позволила сохранить практикум в рабочем состоянии и без потерь для учебного процесса. С середины 90 х годов институт смог регулярно выделять значительные средства для поддержания практикумов, и с этого времени в ЛОЯАП началась планомерная работа по модернизации экспериментальной базы. В частности, практически все задачи были оснащены компьютерами. В атомном практикуме прошел перевод оптических и спектральных установок с фотографической регистрации на ПЗС технику с компьютерной обработкой. Под руководством ведущих специалистов-электронщиков НИИЯФ: Д.Б. Чопорняка, И.А. Рубинштейна, А.А. Силаева, А.С. Чепурнова проводится комплексная модернизация электронно-измерительных трактов учебных установок с переходом на современную элементную базу. Сотрудники Отдела физики атомного ядра, Радиохимической лаборатории и Лаборатории ускорительных установок НИИЯФ разрабатывают для практикума новые типы детекторов и изготавливают радиоактивные источники, оказывая тем самым неоценимую помощь учебному процессу.
В настоящее время в практикумах используются самые современные методы и системы обработки результатов физического эксперимента. Здесь велика заслуга сотрудников старшего поколения: Т.С. Дубинко, В.В. Дегтеревой, В.С. Гришина, С.В. Ищенко, С.М. Максудовой, а также выпускников физического факультета МГУ и других ВУЗов Н.В. Коропченко, Н.Ю. Казариной, И.М. Зверевой, Л.В. Скачковой, С.И. Ермаковой, влившихся в коллектив лаборатории в 80 е и 90 е годы. Ведущим программистом С.Б. Морозовым была создана компьютерная сеть лаборатории с собственным сервером, обеспечивающая бесперебойную работу около 50 учебных установок.
Ежегодно около 900 студентов физического факультета проходят в ЛОЯАП экспериментальную подготовку по общим курсам атомной и ядерной физики. Кроме этого в лаборатории проходят практику студенты других российских университетов.
С 2003 года обязанности заведующего лабораторией выполняет заместитель директора НИИЯФ, кандидат физ.-мат. наук В.В. Радченко.
3. Космический практикум
В ходе реализации образовательной программы уникального космического проекта "МГУ-250" в НИИЯФ начались работы по организации нового учебного подразделения - лаборатории "Космический практикум" (руководитель лаборатории кандидат физ.-мат. наук С.А. Красоткин) После успешного запуска микроспутника "Университетский-Татьяна" 20 января 2005 года при содействии фирмы "Самсунг" был оборудован современный учебный класс, в котором с сентября 2005 года начались регулярные занятия студентов кафедры космических лучей и физики космоса и астрономического отделения физического факультета МГУ. В кратчайшие сроки было написано, издано и передано во многие российские университеты учебное пособие "Космический практикум" под редакцией А.С. Ковтюха, включающее в себя около десяти задач, предназначенных для работы с информацией, поступающей с борта спутника "Университетский-Татьяна" и других космических аппаратов (руководители проекта: М.И. Панасюк и В.В. Радченко). В подготовке учебного пособия и разработке задач приняли участие сотрудники НИИЯФ и преподаватели ОЯФ: А.В. Богомолов, Н.А. Власова, Г.К. Гарипов, Т.А. Иванова, С.А. Красоткин, Л.Л. Лазутин, С.П. Лихачев, И.Н. Мягкова, И.А. Рубинштейн, С.И. Свертилов, В.И. Тулупов, Б.А. Хренов, И.В. Яшин. Задачи "Космического практикума" могут выполняться в любом учебном заведении России, имеющем выход в Интернет, так как вся образовательная спутниковая информация является открытой и размещена на специализированном сайте cosmos.msu.ru
4. Практикум "Компьютерный класс"
Учебная лаборатория "Компьютерный класс" была организована в 1995 году с целью разработки и внедрения в учебный процесс новых компьютерных и информационных технологий, а также для обеспечения доступа к вычислительным и телекоммуникационным мощностям НИИЯФ для студентов и аспирантов ядерного отделения, выполняющих научную работу в НИИЯФ. Первым заведующим ЛКК был назначен научный сотрудник отдела космофизических исследований А.А. Беляев. В ЛКК проводят лекционные и семинарские занятия преподаватели и сотрудники ряда кафедр ОЯФ.
В настоящее время учебно-методическая работа в ЛКК ведется по двум направлениям.
Научной группой под руководством заведующего лабораторией, доктора физ.-мат. наук, профессора И.Г. Персианцева читается факультативный курс "Нейросетевые методы и генетические алгоритмы" для студентов и аспирантов естественных факультетов МГУ и открыта первая в НИИЯФ программа дополнительного образования под тем же названием. Слушателями этой программы являются специалисты самых разных профессий - от физиков и инженеров до сотрудников банковских и страховых структур.
Научная группа под руководством кандидата физ.-мат. наук В.А. Квливидзе в течение многих лет занимается разработкой и внедрением новых компьютерных технологий в обучение. Во многих российских и зарубежных университетах широко используется пакет обучающих программ "Физика микромира на компьютере". Начиная с 1997 года, группой реализуется проект по созданию учебных установок нового типа - Учебных Лабораторных Комплексов (УЛК). Относительно дешевые и абсолютно безопасные установки-тренажеры, включающие в себя управляемую модель реального прибора, обширную базу экспериментальных данных, полученную на современных исследовательских установках и программное обеспечение для управления прибором и математической обработки результатов эксперимента, в настоящее время работают в атомных практикумах многих классических, технических и педагогических университетов России.
Ю.В. Попов,
В.В. Радченко,
И.Г. Персианцев
|
Виртуальный тур и фильмы о факультете
Вестник МГУ. Серия 3.
связаться с нами