Tematyka przedmiotu - Politechnika Warszawska

Modelowanie
Procesów
Jądrowych
Wprowadzenie
Marcin Słodkowski
Pracownia Reakcji Ciężkich Jonów,Zakład Fizyki Jądrowej
Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska
Tematyka przedmiotu
 Modelowanie
geometryczne w fizyce
radiacyjnej
 Symulacje
w fizyce radiacyjnej
 Modelowanie
w energetyce jądrowej
 Modelowanie
teoretyczne w fizyce
zderzeń ciężkich jonów
2/18
Podstawowe cele przedmiotu
 Zapoznanie
uczestników zajęć z metodami
modelowania procesów jądrowych w
dziedzinach fizyki radiacyjnej, energetyce
jądrowej i fizyce zderzeń ciężkich jonów
 Nabycie
umiejętności praktycznych w
wykorzystaniu programów do modelowania
w wymienionych wyżej dziedzinach
3/18
Zajęcia
 Składają
 Strona

się 2h wykładu i 2h laboratorium
przedmiotu:
http://efizyka.if.pw.edu.pl/MPJ
 Sala
laboratoryjna, sala 231:

Systemy operacyjne: Linux

Środowisko programistyczne to:
gfortran, gcc, g++, ROOT Framework, gnuplot

Dowolny edytor kodu podświetlający składnie
 Konsultacje:

Wtorek 11-12, czwartek 15-16, pok. 226a
4/18
Zasady zaliczenia
 Zaliczenie:

Kolokwium (6 pytań otwartych po 2 pytania z
3 działów przedmiotu)

3 duże zadania w ramach zajęć
laboratoryjnych

Ocena będzie wystawiana na podstawie
średniej arytmetycznej z kolokwium z
projektów laboratoryjnych
Warunkiem koniecznym zaliczenia przedmiotu MPJ
jest pozytywna ocena z kolokwium
5/18
Laboratorium
 Na
zajęciach studenci będą pracować
samodzielnie
 Każda
uczestnik zajęć będzie musiał
wykonać 3 duże zadania podczas zajęć
laboratoryjnych oraz w domu
Podczas laboratorium studenci będą wprowadzani
do dziedziny i do dedykowanego oprogramowania.
Zostanie przeprowadzonych kilka ćwiczeń z
przedstawianego zagadnienia
6/18
Czym jest modelowanie ?
 Modelowanie
to bardzo szerokie pojęcie
używanie w wielu dziedzinach nauki
 Często
samo słowo modelowanie jest
używane w bardzo szerokim znaczeniu
7/18
Rodzaje modelowania (I)
 Modele
statyczne

Wizualizacja (obrazowanie)

Skalowe np. modelowanie zastosowanie
programów CAD, drukarki 3D (modele
statków, samolotów etc.)
W
jakim celu modeluje się statycznie ?

Zrozumienie wyglądu badanej struktury
(zazwyczaj łatwiejszy dostęp do badanego
obszaru)

Oszacowanie pojemnościowe modelowanej
substancji
8/18
Rodzaje modelowania (II)
 Modelowanie
statystyczne

Do znanych danych empirycznych
dopasowujemy zadaną parametryzację

Procedury dopasowania (Fitting procedures)

Interpolacje

Ekstrapolacje
9/18
Rodzaje modelowania (III)
 Modelowanie
dynamiczne

Symulowanie pewnego procesu w czasie

Są to modele najbardziej rozpoznawane przez
fizyków
10/18
Modelowanie procesów jądrowych (I)
W
fizyce jądrowej mamy do czynienia
najczęściej z modelami

Statystycznymi – modele Monte-Carlo

Dynamicznymi – modele mikroskopowe
Modele wykorzystujące metody elementu
skończonego, różnic skończonych
 Przykład modele hydrodynamiczne, etc
Modele wielociałowe
 Dynamika molekularna
 Symulacja molekularna skręcania białek, etc
11/18
Modelowanie procesów jądrowych (II)
W
fizyce jądrowej mamy do czynienia
najczęściej z modelami

Hybrydowymi
Modele QCD, pQCD
UrQMD

Geometrycznymi
Modele symulujące oraz obrazujące propagację
cząstek w detektorach
Modele transportu
 GEANT oraz FLUKA i inne
12/18
Program zajęć (I)
1.Wstęp do programowania w FORTRANIE
2.Modelowanie kaskadowe
3.Zastosowanie modeli kaskadowych w
fizyce radiacyjnej
4.Modelowanie geometryczne. Symulacje w
środowisku Geant4
5.Model MCNPX i FLUKA
13/18
Program zajęc (II)
6.Wprowadzenie do energetyki jądrowej
7.Symulacje Monte–Carlo transportu
neutronów „SPOT”
8.Modelowanie w fizyce zderzeń ciężkich
jonów
9.Modele strunowe
10.Generator HIJING
11.Model mikroskopowy – model transportu
hadronów UrQMD w relatywistycznej
fizyce zderzeń ciężkich jonów
14/18
Program zajęc (III)
12.Modele THERMINATOR oraz
THERMINATOR 2 i ich zastosowanie w
fizyce zderzeń ciężkich jonów
13.Fizyka generatora zderzeń PYTHIA
14.Fast generatory zdarzeń
15/18
Program zajęc (IV)
15.Modele hydrodynamiczne Landaua oraz
Bjorkena. Relatywistyczne modele HYDRO
ewolucji kolektywnego stanu materii
16.Modele hydrodynamiczne Landaua oraz
Bjorkena. Relatywistyczne modele HYDRO
ewolucji kolektywnego stanu materii.
16/18
Literatura
 Bibliografia
jest podana na stronie
przedmiotu:
http://efizyka.if.pw.edu.pl/MPJ
17/18
Dziękuję za uwagę
18/18