Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
На сегодняшний день лучевая терапия занимает значительное место в лечении онкологических заболеваний. В последние годы стали внедряться новые радиотерапевтические методики, направленные на повышение качества лечения, которые, например, позволяют контролировать положение опухоли непосредственно в процессе облучения, сокращая время процедуры и минимизируя негативное воздействие на пациента. Примером совмещения диагностики и лучевой терапии является установка «Томотерапия», в которой пучок ионизирующего излучения с высокой точностью направляется на опухоль, а встроенный компьютерный томограф определяет форму, размер и положение опухоли за считанные секунды до начала сеанса. Нами предлагается метод, который может стать способом оценки распределения дозы в теле пациента при облучении на действующих медицинских ускорителях электронов. Метод использует идеологию, на которой основана позитрон-эмиссионная томография, и построен на регистрации аннигиляционных фотонов. В основе его – использование механизма рождения электрон-позитронных пар. Образующиеся в процессе облучения фотонами позитроны испытывают ионизационное торможение и затем аннигилируют с образованием двух фотонов с энергией 0.511 МэВ. Регистрируя такие фотоны на совпадение, можно получить распределение актов аннигиляции в облучаемой области тканей. В работе создана математическая модель, позволяющая по этому распределению оценить распределение поглощенной дозы в данном участке тканей. В рамках выполненного компьютерного эксперимента с использованием пакета GEANT4 оценена корреляция между распределением поглощенной дозы первичного потока фотонов и распределением плотности аннигиляций вторичных позитронов. Получены глубинные распределения поглощенной дозы и числа аннигиляций, а также подобрана эмпирическая функция пересчета из распределения числа аннигиляций в глубинное распределение поглощенной дозы.
Показать АннотациюСформулирован (и методически разработан) подход к оптимизации процедуры решения уравнений движения частиц дискретной самосогласованной модели разреженной плазмы на основе сопряжения разных по характеру и вычислительным свойствам динамических схем. Концепция алгоритмически реализована и опробована в математическом (по методу макрочастиц) моделировании низкочастотной кинетической неустойчивости Вайбеля. Показано существенное сокращение времени симуляции при использовании указанной методики оптимизации по сравнению с традиционным счетом на основе только одной (явной или неявной) динамической схемы. В ходе компьютерных экспериментов выявлены особенности поведения вайбелевской раскачки на стадии ее насыщения: присутствие затухающих низкочастотных колебаний плотности энергии магнитного поля - ключевого параметра неустойчивости.
Показать АннотациюВ данной статье мы представляем результат численного эксперимента по ускорению заряженных частиц в турбулентном поле с различными уровнями перемежаемости. Нашей главной задачей было исследовать влияние перемежаемости на ускорение частиц в турбулентной космической плазме. Для этого была разработана трехмерная модель турбулентного поля с контролируемым уровнем перемежаемости. Перемежаемое электромагнитное поле моделируется как суперпозиция турбулентного электромагнитного поля со степенным спектром, полученного при помощи суммы фурье гармоник и электромагнитного поля, создаваемого небольшими плазмоидами, амплитуды которых заданы при помощи специального распределения. При помощи данной модели исследовалось влияние перемежаемости на процессы ускорения заряженных частиц в турбулентном поле в хвосте магнитосферы. Показано, что чем выше уровень перемежаемости, тем больших значений энергии способны достигнуть отдельные частицы.
Показать АннотациюВ работе исследуется процесс формирования современной динамической теории жидкости. Представлена деятельность Н.Н.Боголюбова по созданию динамической теории в статистической физике и влияние его работ на формирование динамической теории жидкости.
Показать АннотациюРассмотрены принципы построения системы для дистанционного проведения семинаров по общей физике, обсуждается опыт её реализации для студентов физического факультета МГУ на базе коммуникационного приложения Discord и фреймворка Google Workshop.
Показать АннотациюПроанализирован опыт применения дистанционных методов обучения для комплексного развития у студентов ряда общепрофессиональных, профессиональных и общекультурных компетенций. В качестве метода обучения предложена конкретная предметная деятельность, осуществляемая в рамках освоения учебной дисциплины <<Общий физический практикум>>, анализ этой деятельности и её результатов с позиции деловой игры~--- проводимого студентами научного исследования. Приведен анализ результатов применения дистанционных методов обучения, обнаружен ряд их существенных достоинств.
Показать АннотациюАвторы обращают внимание на то, что описание механизма образования радуги и гало отсутствует как в школьных, так и в вузовских учебниках и учебных пособиях. Объяснение этих явлений приводится в научно-популярной литературе, но и там отсутствует указания на факт поляризации радуги и причины этой поляризации. Вместе с тем эти явления можно изучить в рамках общего курса физики, затратив примерно полчаса времени на семинарах. В статье приводится методика изучения радуги и гало со студентами. Кроме того, авторы обращают внимание на часто встречающуюся ошибку, связанную с историей изучения радуги Декартом.
Показать АннотациюОбсуждается опыт проведения курсов «Общие вопросы методики преподавания физико-математических дисциплин в вузе» для студентов магистратуры и «Основы преподавания физики в вузе» для аспирантов в дистанционном формате на физическом факультете МГУ в осеннем семестре 2020 – 2021 учебного года. В условиях пандемии коронавирусной инфекции данные курсы, как и другие лекционные курсы, читаемые на физическом факультете, пришлось переводить в дистанционный формат. В результате этого, чтобы сохранить интерес к курсам и не утратить обратную связь со слушателями, принципы работы со студентами и аспирантами были подвергнуты переработке. В данной работе обсуждаются новые подходы к работе со студентами и аспирантами, приводятся примеры заданий, которые предлагались для выполнения в дистанционном формате.
Показать АннотациюИсследуются уравнения состояния для системы твердых сфер в общем квантово-механическом случае. Уравнения представлены в приведенном виде. Сравниваются классическое приближение, квазиклассическое приближение с учетом первой поправки и ячеечно-кластерное разложение с учетом трехчастичных кластеров включительно. Ячеечно-кластерное разложение, как показывают расчеты, эффективней квазиклассического приближения при больших плотностях. Показано, что в калорическом уравнении состояния существенна зависимость от плотности, которая сохраняется и при высоких температурах. В общем случае закон Джоуля для системы твердых сфер не выполняется.
Показать Аннотацию