Studijní plány a sylaby FJFI ČVUT v Praze

-

Aktualizace dat: 15.10.2017

english

Navazující magisterské studiumFyzika a technika termojaderné fúze
2. ročník
předmět kód vyučující zs ls zs kr. ls kr.

Povinné předměty

Seminář FTTF 1, 202STF12 Limpouch, Mlynář 0+2 z 0+2 z 2 3
Předmět:Seminář FTTF102STF1prof. Ing. Limpouch Jiří CSc. / doc. RNDr. Mlynář Jan Ph.D.----
Anotace:Účast na seminářích pořádaných zaměřením FTTF a na fakultních a ústavních seminářích podle zaměření diplomové práce studenta.
Osnova:
Osnova cvičení:Přednášky zvaných hostů v oboru výzkumu a vývoje termonukleární fúze a to jak fyziků, tak inženýrů. Tématicky se seminář věnuje buď aktualitám v oboru (např. novinky ve výzkumu fúze ve světě, evropská spolupráce ve fúzním vzdělávání, účast českého průmyslu na projektu ITER) nebo vlastnímu zaměření pozvaného experta (např. experimenty na sféromacích, Diagnostika magnetické rekonekce). Studenti jsou zároveň vybízeni k účasti na seminářích příbuzných oborů podle zaměření své diplomové práce.

Cíle:Znalosti:
Seznámení se s fyzikou experimentů na tokamacích

Schopnosti:
Pochopení fyzikálních souvislostí, terminologie a fenomenologie oboru tak, aby se absolventům kurzu výrazně usnadnila orientace v oboru a samostatná práce s odbornou literaturou
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kursu fyziky
02TEF1,2 Teoretická fyzika 1,2
Rozsah práce:
Kličová slova:
Literatura:Povinná literatura:
[1] Proceedings of Carolus Magnus Summer School on Plasma and Fusion Energy Physics, Bad Honnef, Germany, September 2007. Trans. Fus. Sci. Technol 53 (2008) 2T,
online http://www.carolusmagnus.net/papers/2007/papers_2007.html

Doporučená literatura:
[2] Garry McCracken and Peter Stott: Fusion, The Energy of the Universe, Academic Press February 2005; v českém překladu pod názvem Fúze - energie vesmíru, Mladá Fronta, edice Kolumbus, 2006.
[3] J.P. Freidberg: Plasma Physics and Fusion Energy, Cambridge University Press 2007.

Předmět:Seminář FTTF202STF2prof. Ing. Limpouch Jiří CSc. / doc. RNDr. Mlynář Jan Ph.D.----
Anotace:Účast na seminářích pořádaných zaměřením FTTF a na fakultních a ústavních seminářích podle zaměření diplomové práce studenta.

Osnova:
Osnova cvičení:Přednášky zvaných hostů v oboru výzkumu a vývoje termonukleární fúze, a to jak fyziků, tak inženýrů. Tématicky se seminář věnuje buď aktualitám v oboru (např. novinky ve výzkumu fúze ve světě, evropská spolupráce ve fúzním vzdělávání, účast českého průmyslu na projektu ITER) nebo vlastnímu zaměření pozvaného experta (např. experimenty na sféromacích, Diagnostika magnetické rekonekce). Studenti jsou zároveň vybízeni k účasti na seminářích příbuzných oborů podle zaměření své diplomové práce.
Cíle:Znalosti:
Seznámení se s fyzikou experimentů na tokamacích

Schopnosti:
Pochopení fyzikálních souvislostí, terminologie a fenomenologie oboru tak, aby se absolventům kurzu výrazně usnadnila orientace v oboru a samostatná práce s odbornou literaturou
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kursu fyziky
Rozsah práce:
Kličová slova:
Literatura:Povinná literatura:
[1] Proceedings of Carolus Magnus Summer School on Plasma and Fusion Energy Physics, Bad Honnef, Germany, September 2007. Trans. Fus. Sci. Technol 53 (2008) 2T,
online http://www.carolusmagnus.net/papers/2007/papers_2007.html

Doporučená literatura:
[2] Garry McCracken and Peter Stott: Fusion, The Energy of the Universe, Academic Press February 2005; v českém překladu pod názvem Fúze - energie vesmíru, Mladá Fronta, edice Kolumbus, 2006.
[3] J.P. Freidberg: Plasma Physics and Fusion Energy, Cambridge University Press 2007.

ITER a doprovodný program02ITER Mlynář 2+0 zk - - 3 -
Předmět:ITER a doprovodný program02ITERdoc. RNDr. Mlynář Jan Ph.D.2+0 ZK-3-
Anotace:Základní parametry tokamaku ITER, supravodivé magnety, vakuové čerpání, palivový cyklus, kryotechnika, jaderná bezpečnost, scénáře provozu, diagnostika plazmatu, harmonogram stavby a provozu, formy mezinárodní spolupráce, projekty IFMIF a DEMO, centra fúzního výzkumu ve světě.
Osnova:1)Cíle projektu ITER, základní parametry. Historie projektu.
2)Nosná konstrukce. Supravodivé magnety. Zásady QA (zajištění kvality).
3)Vakuová nádoba, blanket, divertor a první stěna. Systém dálkově řízené údržby.
4)Vakuové čerpání, napouštění paliva, palivový cyklus tritia.
5)Kryotechnika. Chlazení vodou. Zásobování energií. Rozmístění podpůrných systémů.
6)Vyhodnocení projektu z hlediska jaderné bezpečnosti.
7)Očekávané chování plazmatu v ITER, scénáře provozu. Systém řízení.
8)Diagnostika plazmatu v ITER.
9)Harmonogram stavby, zprovoznění, provozu a odstavení ITERu. Hlavní milníky provozu z hlediska vědy a výzkumu
10)ITER jako projekt mezinárodní spolupráce. Výzkum a vývoj pro ITER. Způsob financování a rozdělení zakázek pro ITER. "Širší přístup" EU a Japonska.
11)Projekt mezinárodního zařízení k ozařování fúzních materiálů IFMIF, projekt demonstrační elektrárny DEMO.
12)Centra fúzního výzkumu v Evropě
13)Centra fúzního výzkumu v Japonsku a v USA
14)Centra fúzního výzkumu v Rusku, Číně, Korei a Indii
Osnova cvičení:není
Cíle:Znalosti:
Studenti se seznámí se základními parametry tokamaku ITER, supravodivé magnety, vakuové čerpání, palivový cyklus, kryotechnika, jaderná bezpečnost, scénáře provozu, diagnostika plazmatu, harmonogram stavby a provozu, formy mezinárodní spolupráce, projekty IFMIF a DEMO, centra fúzního výzkumu ve světě

Schopnosti:
Použít znalosti o tokamaku ITER při práci na fúzním aparátu
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kursu fyziky
Rozsah práce:
Kličová slova:Tokamak, plazma, ITER, komponenty, technologie, vakuum, supravodivost, jaderná bezpečnost, diagnostika, harmonogram, IFMIF, DEMO, energetika
Literatura:Povinná literatura:
[1] ITER Project Reports (http://www.iter.org/reports.htm)
[2] C M Braams, P E Stott: Nuclear Fusion, Half a Century of Magnetic Confinement Fusion Research, IoP 2002

Doporučená literatura:
[3] J Wesson, Tokamaks, Clarendon Press 2004, kap. 11-13

Pinče02PINC Kubeš 2+0 zk - - 3 -
Předmět:Pinče02PINCprof. RNDr. Kubeš Pavel CSc.2+0 ZK-3-
Anotace:V tomto předmětu se studenti seznámí s výbojovým principem přípravy plazmatu s vysokou hustotou energie schopného produkovat fúzní neutrony. Bude prezentován současný stav badatelského výzkumu a aplikací a diskutován výhled pro příští léta.
Osnova:1. Z-pinč: princip, druhy výbojů, vlastnosti, aplikace
2. Historie, současný výzkum a způsoby realizace pinčové varianty řízené termonukleární fúze
3. Stacionární pinč, Bennettova rovnováha, energetická bilance, elektromagnetický kolaps
4. Dynamický pinč, nestability
5. Fenomenologická magnetohydrodynamika, zamrzlé a difusní magnetické pole, magnetická energie a napětí
6. Magnetohydrostatika, bezsilové konfigurace, samoorganizace magnetického pole (magnetické dynamo, alfa efekt, turbulence, neideální plazma, kulové blesky)
7. Z-pinč jako výkonný laboratorní zdroj intenzivního rtg. záření, XUV lasery, XUV litografie
8. Metody detekce VUV a rentgenového záření s časovým a prostorovým rozlišením, příklady
9. Vizualizační laserová diagnostika, měření hustot a magnetických polí, příklady
10. Mechanismy generace a detekce energetických iontů, elektronů a tvrdého RTG záření
11. Mechanismy generace a detekce fúzních neutronů s časovým rozlišením
12. Analýza a zpracování neutronových signálů metodami time-of-flight, MC, metody rekonstrukce a určení časového vývoje energetického spektra
13. Z-pinčový výzkum v EU, Rusku, USA, ČR
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Studenti se seznámí s výbojovým principem přípravy plazmatu s vysokou hustotou energie schopného produkovat fúzní neutrony

Schopnosti:
Příprava plazmatu s vysokou hustotou energie schopného produkovat fúzní neutrony
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kursu fyziky
02TEF1,2 Teoretická fyzika 1,2
Rozsah práce:
Kličová slova:Z-pinč, Bennettova rovnováha, bezsilové konfigurace
Literatura:Povinná literatura:
[1] Ryutov, Derzon, Matzen: The Physics of Fast Pinces, Review of Modern Physics, Vol 72, 2000, pp. 167 - 221.

Doporučená literatura:
[2] M.A. Liberman et al, Physics of High_Density Plasmas, Springer1998


Fyzika a lidské poznání12FLP Langer - - 2+0 z - 2
Předmět:Fyzika a lidské poznání12FLPdoc.RNDr. Langer Jiří CSc.-2+0 Z-2
Anotace:W. Heisenberg prohlásil, ze moderní fyzika je nejdůležitejší filozofickou událostí 20. století.
Tato přednáška se snaží ukázat "proč". Popisuje současný obraz vesmíru jako celku, vybudovaný na obecné teorii relativity a kvantové teorii a strucně si všímá důležitých mezníku v historii fyziky a filozofie. Sleduje též postavení fyziky a matematiky v kulturních dějinách lidstva, vliv exaktních věd na umění a dotkne se i etických problémů vědeckého výzkumu v moderní společnosti.
Osnova:1. Rozprava o metodě -racionalismus versus empirismus
2. Je Hospodin hospodárný aneb o variačních principech
3. Prostor a čas
4. Současný pohled na vesmír
5. Fyzika a realita
6. Krása matematiky a matematika krásy
7. Fyzika jako součást kultury
8. Chaos a řád
9. Etika vědy
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Ujasnit postavení fyziky ve společenském dění.

Schopnosti:
zajistit společenskovědní základy.
Požadavky:
Rozsah práce:
Kličová slova:Fyzika, filosofie, ethika
Literatura:Povinná literatura:
[1] Bertrand Russell A History of Western Philosophy, Simon and Schuster, New York 2001
[2] Ivan Štoll Dějiny fyziky, Prometheus, Praha 2009

Výběrová literatura:
[1] Immmanule Kant Prolegomena ke každé příští metafyzice, jež se bude moc stát vědou, Svoboda, Praha 1992.

Diplomová práce 1, 202DPTF12 Svoboda 0+10 z 0+20 z 10 20
Předmět:Diplomová práce 102DPTF1Ing. Svoboda Vojtěch CSc.----
Anotace:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Individuální tématika podle zadání práce.

Schopnosti:
Samostatná práce na zadaném úkolu, orientace v dané problematice, sestavení vlastního odborného textu.
Požadavky:Splněný předmět 02VUTF - Výzkumný úkol
Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:
Literatura:Literatura a další pomůcky jsou dány zadáním práce.

Předmět:Diplomová práce 202DPTF2Ing. Svoboda Vojtěch CSc.----
Anotace:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Individuální tématika podle zadání práce.

Schopnosti:
Samostatná práce na zadaném úkolu, orientace v dané problematice, sestavení vlastního odborného textu.
Požadavky:Splněný předmět 02VUTF - Výzkumný úkol
Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:
Literatura:Literatura a další pomůcky jsou dány zadáním práce.

Volitelné předměty

Matematické modelování nelineárních systémů01MMNS Beneš 2 zk - - 3 -
Předmět:Matematické modelování nelineárních systémů01MMNSprof. Dr. Ing. Beneš Michal2 ZK-3-
Anotace:Předmět zahrnuje základní pojmy a poznatky teorie dynamických systémů konečné a nekonečné dimenze generovaných evolučními diferenciálními rovnicemi, charakteristiku bifurkací a chaosu. Druhá část je věnována výkladu základních pojmů fraktální geometrie zkoumající atraktory těchto dynamických systémů.
Osnova:I. Úvodní poznámky
II. Dynamické systémy a chaos
1. Základní pojmy a tvrzení
2. Konečněrozměrné dynamické systémy a geometrická teorie obyčejných diferenciálních rovnic
3. Nekonečněrozměrné dynamické systémy a geometrická teorie parciálních diferenciálních rovnic
4. Bifurkace a chaos; prostředky k jejich vyšetřování
III. Matematické základy fraktální geometrie
1. Motivační příklady a vztah k dynamickým systémům
2. Topologická dimenze
3. Obecná teorie míry
4. Hausdorffova dimenze
5. Pokusy o definici geometricky složité množiny
6. Iterační systémy funkcí
IV. Závěr - použití pro matematické modelování
Osnova cvičení:Cvičení je součástí výkladu a obsahuje řešení konkrétních příkladů z geometrické teorie diferenciálních rovnic, metody linearizace, Ljapunovovy funkce, bifurkací a fraktálních množin.
Cíle:Znalosti:
Deterministické dynamické systémy, popis chaotického stavu, geometrická teorie obyčejných a parciálních diferenciálních rovnic, teoretické základy fraktální geometrie.

Schopnosti:
Použití metody linearizace a metody Ljapunovovy funkce ke stanovení stability pevného bodu, bifurkační analýza, stanovení stability periodické trajektorie, charakteristika fraktálních množin a měření jejich dimenze.
Požadavky:Základní kurzy matematické analýzy, lineární algebry a obyčejných diferenciálních rovnic, funkcionální analýza, variační metody (dle přednášek na FJFI ČVUT v Praze 01MA1, 01MAA2-4, 01LA1, 01LAA2, DIFR, nebo 01MA1, 01MAB2-4, 01LA1, 01LAB2, FA1, VAME).
Rozsah práce:Individuální činnost studentů je dána prací na zvoleném obtížnějším příkladu analýzy konkrétního dynamického systému. Tyto schopnosti jsou při odevzdání řešení tohoto úkolu do data zkoušky.
Kličová slova:Evoluční diferenciální rovnice, dynamický systém, atraktor, bifurkace a chaos, topologická a Hausdorffova dimenze, iterační soubory funkcí.
Literatura:Povinná literatura:
[1] F.Verhulst, Nonlinear Differential Equations and Dynamical Systems, Springer-Verlag, Berlin 1990
[2] M.Holodniok, A.Klíč, M.Kubíček, M.Marek, Metody analýzy nelineárních dynamických modelů, Academia, Praha 1986
[3] G.Edgar, Measure, Topology and Fractal Geometry, Springer Verlag, Berlin 1989

Doporučená literatura:
[4] D.Henry, Geometric Theory of Semilinear Parabolic Equations, Springer Verlag, Berlin 1981
[5] R.Temam, Infinite Dimensional Dynamical Systems in Mechanics and Physics, Springer Verlag, Berlin 1988

Studijní pomůcky:
Webová prezentace předmětu s vybranými motivačními příklady.

Historická a sociálně ekonomická hlediska fúze02HSEF Řípa 1+0 kz - - 2 -
Předmět:Historická a sociálně ekonomická hlediska fúze02HSEFIng. Řípa Milan CSc.1+0 KZ-2-
Anotace:Zatímco odborná přednáška postupuje od jednoduššího ke složitějšímu, od známého k novému, tato přednáška postupuje od staršího k novějšímu. Spojuje fúzní zařízení a vzorce s jejími autory. Vysvětluje logiku směřování výzkumu řízené fúze, včetně nezbytných či překvapivých omylů a slepých uliček. Kurs objasňuje místo fúze ve společnosti, včetně úlohy popularizace a role fúze v budoucím energetickém mixu. Při přednáškách jsou probírány fuzní aktuality.
Osnova:1. Základní kameny jaderné fúze (A. Einstein, A. Eddinkton, F. Aston).
2. Počátky výzkumu řízené fúze (SSSR, UK, USA).
3. Příběh O. A. Lavrentěva a R. Richtra.
4. Příběh Lawsonova kriteria.
5. Logika vývoje fúzního výzkumu (od pinče k tokamaku).
6. Priority SSSR ve výzkumu řízené fúze (Harwell, tokamak, ITER)
7. Omyly ve výzkumu řízené fúze (E. Rutherford, J. Peron, ZETA, +slepé uličky?).
8. Fúzní zlom: III. konference o fyzice plazmatu a výzkumu řízené jaderné fúze, Novosibirsk, 1968 (L. A. Arcimovič, tokamak T3, měření teploty).
9. Historie projektu ITER (INTOR, ITER1998, ITER2001, výběr místa, smlouva).
10. Historie fúzního výzkumu v ČR (ÚVE, ÚFP, CASTOR, asociace EURATOM, COMPASS D).
11. Popularizace řízené fúze v ČR (před a po Listopadu 89, v zahraničí).
12. Řízená fúze a obnovitelné zdroje.
13. Řízená fúze a společnost.
14. Inercionální elektrostatické udržení
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Přednáška vysvětluje logiku směřování výzkumu řízené fúze, včetně nezbytných či překvapivých omylů a slepých uliček. Kurs objasňuje místo fúze ve společnosti, včetně úlohy popularizace a role fúze v budoucím energetickém mixu. Při přednáškách jsou probírány fuzní aktuality

Schopnosti:
Aplikace znalostí z výzkumu řízené fúze při práci s fúzním zařízením
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kursu fyziky
Rozsah práce:
Kličová slova:Termojaderná fúze, plazma, pinč, tokamak, stelarátor, historie fúze
Literatura:Povinná literatura:
[1] G. McCracken, P.E. Stott: Fúze - energie vesmíru. Mladá Fronta, Kolumbus 2006.
[2] C.M. Braams, P.E. Stott: Nuclear Fusion, Half a Century of Magnetic Confinement Fusion Research, IoP 2002.
[3] M. Řípa, V. Weinzettl, J. Mlynář, F. Žáček, Řízená termojaderná syntéza pro každého, 2. vydání, ČEZ a. s. a Ústav fyziky plazmatu AV ČR, Praha, 2005.

Doporučená literatura:
[4] V.D. Shafranov: The initial Period in the history of nuclear fusion research at the Kurchatov Institute, Uspekhi Fitzicheskich Nauk, Rusian Academy of Sciences, 44 (8) 835 -843

Počítačové simulace ve fyzice mnoha částic 1, 212SFMC12 Kotrla, Předota 3+1 z,zk 2+0 zk 2 2
Předmět:Počítačové simulace ve fyzice mnoha částic 112SFMC1prof. Ing. Liska Richard CSc.3+1 Z,ZK-4-
Anotace:Typy a možnosti počítačových simulací, klasické spojité a mřížkové modelové systémy, základy metody Monte Carlo a molekulární dynamiky, Isingovův model, model kapaliny tuhých koulí a Lennardovy-Jonesovy kapaliny, realizace simulací a měření, simulace v různých termodynamických souborech.
Osnova:1. Úvod: možnosti a principy počítačových simulací, potřebné statisticko-mechanické vztahy a pojmy.
2. Typy simulací, charakteristika metod molekulární dynamiky (MD) a Monte Carlo (MC).
3. Základy metody MC, integrace pomocí MC, matematická formulace problému, Markovovy řetězce, naivní a preferenční vzorkování, určení matice přechodu.
4. Metropolisova metoda, generování náhodných čísel, okrajové podmínky.
5. MC simulace mřížových modelů, určení prahu perkolace, náhodné procházky.
6. Hoshenův-Kopelmanův algoritmus pro výpočet rozdělení klastrů, Isingův model - Metropolisův vs. klastrový Wolfův algoritmus.
7. MC simulace jednoduchých modelů kapalin, kapalina tuhých koulí, pravoúhlého potenciálu.
8. Lennardova-Jonesova kapalina, technické detaily: zlomek přijetí, optimalizace a odhady chyb.
9. Základy metody MD, pohybové rovnice, Verletův a Gearovy integrátory, volba integrátoru a integračního kroku, teplota v MD, aplikace: částice v homogenním a radiálním gravitačním poli, homogenní Lennardova-Jonesova kapalina.
10. Realizace simulací a měření, okrajové podmínky pro spojité systémy, krátkodosahové vs. dalekodosahové interakce, dosah potenciálu vs. velikost systému.
11. Příprava počáteční konfigurace, výpočet radiální distribuční funkce a strukturního faktoru, výpočet tlaku v systémech se spojitými i nespojitými potenciály.
12. Simulace v různých souborech - MC: NPT soubor, neboltzmannovské vzorkování konfiguračního prostoru, parallel tempering.
13. MD: simulace při konstantní teplotě přeškálováním rychlostí, frikční termostat, Maxwellův-Boltzmannův termostat, Noséův termostat, simulace při konstantním tlaku.
Osnova cvičení:1. Integrace pomocí metody Monte Carlo (MC).
2. Určení bodu uzlové perkolace.
3. Metropolisova metoda.
4. MC simulace jednoduchých modelů kapalin.
5. Lennardova-Jonesova kapalina.
6. Pohybové rovnice molekulární dynamiky (MD), Verletův a Gearovy integrátory.
7. Simulace v různých souborech.
Cíle:Znalosti:
Simulační metody ve fyzice mnoha částic.

Schopnosti:
Použít částicové simulace při modelováni fyzikálních systémů.
Požadavky:
Rozsah práce:Úloha, zkouška.
Kličová slova:Metoda Monte Carlo, molekulární dynamika.
Literatura:Povinná literatura:
[1] I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla, Úvod do počítačových simulací: Metody Monte Carlo a molekuární dynamiky, Karolinum, Praha, 2003.
[2] Landau D., Binder K.: A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Cambridge University Press, Cambridge 2002.
[3] Frenkel D., Smit B., Understanding molecular simulation, Academic Press, San Diego 2002.

Doporučená literatura:
[4] M.E.J. Newman, G.T. Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics, Oxford University Press, 2002.

Předmět:Počítačové simulace ve fyzice mnoha částic 212SFMC2prof. Ing. Liska Richard CSc.-2+0 ZK-2
Anotace:Pokročilé metody Monte Carlo a molekulární dynamiky a jejich aplikace na různé problémy: kritické jevy, složité molekulární systémy, tuhé molekuly, dlouhodosahové síly, nerovnovážné jevy, transportní koeficienty, procesy růstu, kinetické MC, optimalizační úlohy, kvantové MC, simulace z prvních principů, Carova-Parrinelliho metoda.
Osnova:1. Fázové přechody a kritické jevy: Metoda vkládání částice, Gibbsův soubor, výpočet fázové rovnováhy, určení kritické teploty pomocí škálování s velikostí systému, kritické zpomalování, klastrové algoritmy pro spinové modely.
2. Speciální algoritmy a techniky: Generování náhodných čísel, multispinové kódování pro Isingův model a celulární automaty.
3. Simulace realistických systémů: Dlouhodosahové síly, Ewaldova sumace, simulace molekulárních systémů, metody pro zachování délek vazeb či velikostí úhlů.
4. Nerovnovážné systémy blízko rovnováhy: Kinetické koeficienty, časové korelační funkce, Einsteinův vztah, nerovnovážná MD, simulace self-difúze částic v mřížovém plynu, rovnovážné a nerovnovážné metody výpočtu viskozity a dielektrické konstanty, model adsorpce a desorpce, kinetické MC - od růstu reálných materiálů po ekonofyziku: volba kinetiky, čas v kinetickém MC, "n-fold way" algoritmus.
5. Simulace procesů růstu: SOS modely, jednoduché růstové modely (Edenův, Edwars-Wilkinsonův), kinetické zhrubnuti, laplaceovský růst (model DLA - růst sněhové vločky), simulace růstu reálných krystalů.
6. Optimalizační úlohy: Problém obchodního cestujícího - simulované žíhání, výpočet energetických bariér pro difúzi pomocí molekulární statiky - určování minimální energetické dráhy v systému N částic, metoda "elastic nudged band".
7. Kvantové simulace: Soubor interagujících elektronů a iontů, od N-atomového spojitého modelu k jednoduchým mřížkovým modelům (Hubbardův model), kvantové spinové modely, variační kvantové MC, kanonické kvantové MC, izomorfismus kvantových a klasických systémů, znaménkový problém, numerické simulace z prvních principů, metoda funkcionálu hustoty, Carova-Parrinelliho metoda.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Pokročilé metody fyziky mnoha částic.

Schopnosti:
Použít pokročilé částicové simulace při modelování fyzikálních problémů.
Požadavky:
Rozsah práce:Úloha, zkouška.
Kličová slova:Metoda Monte Carlo, molekulární dynamika.
Literatura:Povinná literatura:
[1] I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla, Úvod do počítačových simulací: Metody Monte Carlo a molekuární dynamiky, Karolinum, Praha, 2003.

Doporučená literatura:
[2] D. Landau, K. Binder, A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics, Cambridge University Press, 2002.
[3] M.E.J. Newman, G.T. Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics, Oxford University Press, 2002.
[4] D. Frenkel, B. Smit, Understanding molecular simulation, Academic Press, San Diego, USA, 2002.
[5] A. L. Barabasi, H. E. Stanley, Fractal Concepts in Surface Growth, Cambridge University Press, Cambridge, 1995.

Dozimetrie neutronů16DNEU Ploc 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Dozimetrie neutronů16DNEUIng. Ploc Ondřej Ph.D.----
Anotace:Metody využívající jaderných reakcí s neutrony, metody využívající odražených jader, metoda doby průletu, neutronové selektory a monochromátory, krystalové spektrometry, aktivační metody, metody integrující dozimetrie neutronů, možnosti aplikace jednotlivých metod, kalibrace neutronových dozimetrů.
Osnova:1.Neutrony, přítomnost a základní vlastnosti.
2.Zdroje neutronů založené na radioizotopech a urychlovačích.
3.Zdroje neutronů založené na štěpení, reaktory.
4.Základní interakce neutronů v lidské tkáni.
5.Absorpce energie neutronů v lidském těle.
6.Základy detekce a dozimetrie neutronů.
7.Metody detekce a dozimetrie neutronů založené na jaderných reakcích.
8.Metody detekce a dozimetrie neutronů založené na jejich moderaci.
9.Pasivní dozimetry neutronů.
10.Obecné koncepce dozimetrie.
11.Osobní dozimetrie neutronů, včetně havárií.
12.Další témata spojená s dozimetrií neutronů.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Metody detekce a dozimetrie neutronů založené na různých principech.

Schopnosti:
Využití metod, jejich výhod a nevýhod při použití v polích neutronů různých energií včetně použití v osobní dozimetrii a kalibrace zařízení.
Požadavky:
Rozsah práce:
Kličová slova:Dozimetrie ionizujícího záření; neutrony, jejich zdroje a interakce v látkovém prostředí; obecná koncepce dozimetrických měření; metody dozimetrie neutronů, jejich rozdělení a základní charakteristiky; osobní dozimetrie neutronů; spektrometrie neutronů.
Literatura:Povinná literatura:
[1] Spurný, F., Dozimetrie ve směsných polích neutronů a záření gama, Pokroky dozimetrie ionizujícího záření, Academia, Praha 1984.

Doporučená literatura:
[2] F. H. Attix et al., Radiation Dosimetry, I-III., Topics in Radiation Dosimetry, Academia Press, 1968-1972.

Úvod do životního prostředí 16ZIVO Čechák, Thinová 2+0 kz - - 2 -
Předmět:Úvod do životního prostředí16ZIVOprof. Ing. Čechák Tomáš CSc. / RNDr. Thinová Lenka Ph.D.----
Anotace:Obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie a jejich transformace, atmosféra (její vznik, složení, procesy v ní probíhající, skleníkové plyny, ozonová vrstva), hydrosféra (vznik a složení, úprava a čištění vody), pedosféra a biochemické cykly biogenních prvků, mikroorganismy, základní biochemické principy, fotosyntéza, přenos energie, DNA, globální cykly některých biogenních prvků, strategie populací, odpady (dělení, zpracování a zužitkování), politika a ekonomie v ŽP.
Osnova:1. Úvod: lidská společnost a ŽP, definice a základní pojmy v ŽP
2. Vznik Země a života na Zemi
3. Měření imisí a emisí
4. Hydrosféra
5. Globální tektonika, úvod do geologie
6. Potrava - potravinový řetězec
7. Suroviny - nerostné zdroje
8. Průmysl a druhotné zdroje surovin, bezodpadní technologie, odpadní teplo
9. Odpady (dělení, klasifikace), skládky
10. Energie
11. Alternativní zdroje
12. Vliv energetiky na ŽP (úspory, transport, uchovávání energie,ekonomické
srovnání zdrojů podle ceny energie)
13. Princip trvale udržitelného rozvoje
14. Exkurze
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Zcela nově nabyté znalosti z oblasti ekologie a dalších přírodních věd.

Schopnosti:
Vytváření nového způsobu myšlení se zaměřením na komplexnost řešení problémů týkajícíh se životního prostředí.
Požadavky:
Rozsah práce:
Kličová slova:životní prostředí; atmosféra; hydrosféra; litosféra; biosféra; legislativa a složkové zákony; příčiny a důsledky poškození složek ŽP; nápravná opatření; obnovitelné a neobnovitelné zdroje, dlouhodobě udržitelné využívání krajiny; kvalita života
Literatura:Povinná literatura:
[1] Artiola, J.E.: Environmental Monitoring and Characterization. Elsevier Academic Press 2004.
[2] Begon M., Harper J.L., Townsend C.R.: Ecology.3.vydání. Blackwell Sci.Publ.1065 pp.1996.
[3] Pivnicka K.: Ekologie. SPN:204 pp, 1984.
[4] Kachlík V.: Základy geologie. Skripta UK, 1996.
[5] Braniš, M.: Úvod do ekologie a ochrany životního prostredí. 2 prepracované vydání. Informatorium Praha, 169 str.1999.
[6] Braniš, M.: Výkladový slovník vybraných termínu z oblasti životního prostredí a ekologie. Karolinum Praha. 46 str., 1999.
[7] Begon, M., Harper, J.L., Townsend, C.R.,: Ekologie - jedinci, populace spolecenstva Český preklad druhého vydání. Vydavatelství University Palackého, Olomouc. 949 str., 1990.

Doporučená literatura:
[8] Sternheim,M. M., Kane, J. W.: General Physics, John Wiley & Sons, New York 1991.
[9] Sears,F. W., Zemansky, M. W.: University Physics, Addison-Wesley, New York 1991.
[10] Storch, J. D. a Mihulka, S.: Úvod do současné ekologie. Portál, Praha,2000.
[11] Dykyjová, D. a kol.: Metody studia ekosystémů. Akademia Praha. 692, 1998.
[12] Matějka, V.: Ekologie, Vysoká škola zemědělská v Praze, 1993.
[13] Heřmanský, B., Štoll, I.: Energie pro 21. století

Úvod do managementu12UM Malát 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Úvod do managementu12UMIng. Malát Petr2+0 ZK-2-
Anotace:Moderní pojetí managementu, manažerské funkce, manažerská činnost. Manažerské rozhodovací úlohy, podnikatelské strategie. Personální management, výběr a hodnocení pracovníků, motivace, práce v týmu, zákoník práce. Systémové pojetí a funkce marketingu, cíle a strategie marketingu. Marketingové plánování a rozhodování. Marketingový mix, životní cyklus výrobku, propagační akce.
Osnova:1. Úvod do managementu, moderní pojetí managementu
2. Manažerské funkce, manažerská činnost
3. Manažerské rozhodovací úlohy
4. Manažerské rozhodovací úlohy
5. Podnikatelské strategie
6. Personální management
7. Personální činnosti
8. Výběr a rozmístění pracovníků, zákoník práce
9. Motivace pracovníků a jejich hodnocení
10. Vedení týmu, asertivita
11. Systémové pojetí marketingu, marketingové cíle, marketingové strategie
12. Marketingový mix, marketingové plánování
13. Propagační akce
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Student bude znát souvislosti a obsah jednotlivých manažerských a marketingových činností, základy pracovního práva v České republice a základy tvorby týmu a práce v něm.

Schopnosti:
Student bude schopen pracovat s manažerskými rozhodovacími, plánovacími a kontrolními úlohami; bude schopen naplánovat propagační akci konkrétní služby/výrobku.
Požadavky:
Rozsah práce:
Kličová slova:marketing, management, rozhodování, řízení, personální management, manažerské funkce, hodnocení, motivace, strategie, plánování, vedení týmu, marketingový mix, propagační akce, organizace podniku
Literatura:Povinná:
[1] Koontz,H.; Weinrich, H.: Management, Victoria Publishing, Praha 1993
[2] Ekonom 13/1992

Volitelná:
[3] Kotler, P.: Marketing management, Grada, Praha 2007
[4] Bartol, K. M.; Martin, D. C.: Management, McGraw-Hill, INC., New York 1994
[5] Benett, P. D.: Marketing, McGraw-Hill, INC., New York 1988
[6] Synek, M. a kol.: Podniková ekonomika, C. H. Beck, Praha 2010

Radiační efekty v látce16REL Pilařová 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Radiační efekty v látce16RELIng. Pilařová Kateřina Ph.D.2+0 ZK-2-
Anotace:Historie radiolýzy, stopa, stadia radiolýzy, reakční kinetika, radiačně chemický výtěžek, experiment v radiolýze, klasické metody, pulzní radiolýza, EPR, přechodné produkty radiolýzy, excitované stavy, solvatované elektrony, volné radikály, radiolýza plynů, vody, vodných roztoků, organických kapalin, radiolýza pevných látek, iontových krystalů, polymerů, skel, kovů a slitin, radiační technologie, sterilizace, síťování a degradace polymerů, ošetřování potravin.
Osnova:1. Úvod,základní představy o působení ionizujícího záření na látky. Co je radiolýza, historie vývoje zkoumání radiačního působení na hmotu, současné představy o radiolýze. Vznik a struktura stopy. LET, zjišťování hodnoty LET. Časový průběh radiolytických dějů, stadia radiolýzy.
2. Základy chemické kinetiky. Rychlost chemické reakce. Řád reakce a molekularita reakce. Základní vztahy pro reakce různých řádů. Závislost chemických reakcí na teplotě. Soustava chemických reakcí, metoda stálých koncentrací meziproduktů. Difuzní reakční kinetika.
3. Základy experimentální práce v radiolýze. Radiačně chemický výtěžek. Radiačně chemický výtěžek primární, prvotní a počáteční. Radistacionární stav. Experimentální sledování radiolytických změn v látkách, klasické metody, pulzní radiolýza, elektronová paramagnetická rezonance ( EPR ).
4. Přechodné produkty radiolýzy. Excitované stavy, superexcitované stavy. Přechody mezi stavy v biatomické molekule. Optické přiblížení. Vlastnosti ostatních přechodných produktů radiolýzy. Kationty a anionty. Elektrony produkované zářením. Volné radikály. Metody sledování volných radikálů.
5. Radiolýza plynů. Specifika radiolýzy plynů. Vliv tlaku a povrchu nádoby na radiolýzu plynů. Experimentální postupy při sledování radiolýzy plynů. Radiolýza konkrétních systémů. Vzácné plyny. Vodík a směsi vodíku s D2,N2 a halogeny. Kyslík, dusík a vzduch. Metan a plynné uhlovodíky
6.+7. Radiolýza vodní páry a radiolýza kapalné vody. Stabilní produkty radiolýzy vodní páry. Přechodné produkty radiolýzy vodní páry a vztahy mezi primárními výtěžky. Vliv dávkové rychlosti na radiolýzu vodní páry. Mechanizmus radiolýzy kapalné vody, jednotlivá stadia radiolýzy. Stopa, spury a difuzní model - experimentální podklady. Primární a prvotní výtěžky radiolytických produktů kapalné vody. Vliv pH, rozpuštěných látek, LET záření a dávkového příkonu. Výsledná radiolýza vody
8. Radiolýza vodných roztoků. Přímá a nepřímá radiolýza. Zředěné roztoky. Frickeho dozimetr. Vodné roztoky organických látek. Zvláštnosti radiolýzy koncentrovaných roztoků
9. Radiolýza organických kapalin. Rozdíly proti vodným roztokům. Excitované stavy, ionty a volné radikály. Stabilní produkty radiolýzy organických kapalin
10. Radiolýza pevných látek. Specifika radiolýzy pevných látek. Radiolýza organických polymérů. Radiolýza skel. Vliv ionizujícího záření na kovy a slitiny
11.+12. Radiační technologie. Co jsou radiační technologie. Ozařování elektromagnetickým zářením, zdroje a technika ozařování. Ozařování elektrony, zdroje a technika ozařování. Průmyslové ozařovny a jejich vybavení. Oblasti využití radiačních technologií. Radiační sterilizace. Síťování a degradace polymérů. Radiační ošetření potravin. Ostatní radiační technologie.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Získat základní představy o působení ionizujícího záření na látky.

Schopnosti:
Orientace v problematice působení ionizujícího záření na látku.
Požadavky:Požaduje se absolvování 16JRF1, 16JRF2
Rozsah práce:
Kličová slova:Historie radiolýzy, radiačně chemický výtěžek, radiolýza plynů, radiolýza vody, radiolýza vodných roztoků, radiační technologie
Literatura:Povinná literatura:
[1] Alois Motl, Úvod do radiační chemie, ČVUT 2004 (skripta)

Doporučená literatura:
[2] Viliam Múčka, Aplikace radiačních metod, ČVUT 1992 (skripta)

Astrofyzika12ASF Kulhánek - - 2+2 zk - 4
Předmět:Astrofyzika12ASFprof. RNDr. Kulhánek Petr CSc.-2+2 ZK-4
Anotace:Přednáška "Astrofyzika" je volným pokračováním přednášek z fyziky. Na relativně poutavé oblasti si student zopakuje podstatnou část fyziky (mechaniku, optiku, relativitu, kvantovou teorii, záření, diferenciální a integrální počet). Studenti se seznámí i s některými numerickými metodami a někteří se zapojí do tvorby www stránek. Přednáška je doplněna praktickým třídenním soustředěním.
Osnova:1. Vznik a vývoj hvězd. Hyashiho linie. Termojaderná reakce. HR diagram.
2. Závěrečná stadia vývoje hvězd. Bílý trpaslík, neutronová hvězda, černá díra.
3. Spektrum hvězd, spektrální třídy. Záření. Co lze určit ze spektra. Dopplerův jev.
4. Proměnné hvězdy. Cefeidy, zákrytové proměnné, novy, supernovy.
5. Sluneční soustava. Keplerovy a Newtonovy zákony, komety, meteory, asteroidy.
6. Vnitřní a vnější planety. Kosmický výzkum.
7. Okolí Sluneční soustavy. Mlhoviny, hvězdokupy, Galaxie, galaxie.
8. Astronomické souřadnice, měření času, souhvězdí.
9. Základy optiky. Fermatův princip, aberace.
10. Optické přístroje. Typy dalekohledů, multisystémy, odlévání zrcadel.
11. Vesmír jako celek - kosmologie. Vývoj Vesmíru. Friedmanovy modely.
12. Rané fáze vývoje Vesmíru. Reliktní záření. Syntéza prvků.
13. Vznik Vesmíru. Inflační modely. Teorie interakcí.
14. Velkorozměrová struktura Vesmíru.
Osnova cvičení:1. Newtonův gravitační zákon.
2. Numerické řešení diferenciálních rovnic.
3. Zákony zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti.
4. Typy rotací, rotační pohyby, rotace kapaliny, víry.
5. Keplerovy zákony.
6. Pogsonova rovnice.
7. Dopplerův jev.
8. Astronomická souřadnice a čas.
9. Základy optiky, Fermatův princip.
10. Metrika, měření vzdálenosti, metrický tenzor.
11. Friedmanovy modely.
12. Elementární částice, sestavování Feynmannových diagramů.
13. Lorentzova transformace.
14. Gravitační rudý posuv, kosmologický rudý posuv, dilatace času. Srovnání.
Cíle:Znalosti:
Základy astrofyziky.

Schopnosti:
Použít najednou různé části fyziky a matematiky.
Požadavky:
Rozsah práce:Docházka na cvičení a dosažení minimálně 50% úspěšnosti v testu na www.
Kličová slova:Astrofyzika, hvězdy, planety, vesmír.
Literatura:Povinná literatura:
[1] Kulhánek P. etal. Astrofyzika online. http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/index.html [cit: 2010-11-20].

Doporučená literatura:
[2] Peratt A.: Physics of the Plasma Universe, Springer-Verlag, 1991.