Jaderná a částicová fyzika

Zkratka studijního programu: P_JČFN
Kód studijního programu: N0533A110029
Délka studia: 2 roky

Charakteristika studijního programu

Studium je orientováno na jadernou fyziku a fyziku elementárních částic, tedy obory, které přinášejí fundamentální poznatky o struktuře látky a základních interakcích v mikrosvětě. Mnohé poznatky a metody již překročily rámec fyziky a uplatňují se v nejrůznějších oborech lidské činnosti. Studijní plány vycházejí zejména z pokročilýchpředmětů týkajících se kvantové teorie pole, fyziky částic a systému detektorů a zpracování dat. Z důvodu potřeb moderního výzkumu v jaderné fyzice a fyzice elementárních částic se studenti mohou více specializovat, pomocí volby jedné ze skupin povinně volitelných předmětů, na teorii, experimentální aspekty nebo na urychlovače.

Základem odborného studia jsou společné základní teoretické předměty Kvantová teorie pole 1 a 2, Základy teorie elektroslabých interakcí a Základy kvantové chromodynamiky. Tyto předměty jsou doplněny předměty profilujícího základu Moderní typy detektorů, Systémy detektorů a sběr dat a Statistické zpracování dat 1 a 2, které studenty seznámí s moderními technologiemi a metodami oboru. Studenti absolvují odborný seminář zaměřený na prezentaci jejich výzkumu a nejaktuálnějších poznatků oboru Seminář 1-4. Studenti se mohou úžeji specializovat volbou jedné ze tří skupin povinně volitelných předmětů. V experimentálně zaměřené skupině E absolvují předměty Extrémní stavy hmoty a Fyzika ultrarelativistických jaderných srážek, v teoreticky zaměřené skupině T absolvují Obecnou teorii relativity a v instrumentálně zaměřené skupině I absolvují Urychlovače částic 1 a 2.

V programu se klade důraz na moderní metody získávání experimentálních dat a jejich zpracování pomocí výpočetní techniky, metod strojového učení, na fyzikální interpretaci experimentálních výsledků, formulaci teoretických modelů a možné praktické aplikace získaných poznatků. Ve výuce je zastoupena formou volitelných předmětů práce ve specializovaných laboratořích. Jsou preferovány individuální formy výuky pod vedením školitele a formou odborných seminářů. Studenti se zapojují do řešení vědecko-výzkumných programů a jsou připravováni na moderní kolektivní formy vědecké práce v mezinárodní vědecké skupině. Výuka se uskutečňuje v úzké součinnosti s mimofakultními pracovišti (Akademie věd České republiky, CERN Ženeva, Brookhavenská národní laboratoř, GSIDarmstadt apod.).

Jedná se tedy o ucelený studijní program s interdisciplinárním obsahem, jehož cílem je připravit absolventy pro práci v akademické a průmyslové sféře.

Profil absolventa

Znalosti:
Absolvent získá nejkomplexnější možné znalosti moderní jaderné fyziky a fyziky částic, které mu umožní tvůrčím způsobem se zapojit do řešení nových interdisciplinárních vědních a technických problémů. Získané znalosti pokrývají všechny oblasti jaderné, částicové a kvantové fyziky, detekčních metod, detektorů ionizujícího záření aurychlovačů. Absolvent může přímo pokračovat v navazujícím doktorském studiu ve stejném nebo příbuzném oboru.

Dovednosti:
Získání dovedností v aplikacích metod moderní fyziky při řešení problémů jaderné a částicové fyziky. Získané dovednosti spočívají v přípravě a provádění experimentů a následném zpracování a interpretaci výsledků měření včetně komplexní analýzy statistických a systematických chyb měření. Absolvent také získá zkušenosti s prací ve velkých mezinárodních kolaboracích a schopnosti prezentovat, komunikovat a obhajovat získané výsledky a v neposlední řadě získá dovednosti umožňující podílet se na přípravě a stavbě urychlovačů.

Kompetence:
Absolventi se uplatní v průmyslu, základním a aplikovaném výzkumu a soukromé sféře díky analytickému způsobu práce, systematickému přístupu danému nabytými znalostmi a schopnosti pracovat s moderní výpočetní technikou a metodami strojového učení. Mohou pracovat v jaderných výzkumných institucích, zdravotnictví nebo v automobilovém průmyslu. Získávají kvalifikaci fyzika - výzkumníka se širokou paletou možných uplatnění ve výzkumu (základní, aplikovaný, strategický) i ve vývoji pro technickou praxi. Budou připraveni řešit fyzikální problémy za použití soudobé experimentální techniky, zpracovávat data velkých objemů a provozovat urychlovače.

Státní závěrečná zkouška

• Částicová fyzika - povinný předmět
• Experimentální metody - povinný předmět
• Obecná teorie relativity - výběrový předmět
• Fyzika těžkých iontů - výběrový předmět
• Urychlovače částic - výběrový předmět

Podrobnosti a konkrétní obsah SZZ se řídí platnou legislativou a interními řády
a předpisy, které najdete v sekci Studijní řády a předpisy.