Miniprojekty

Hlavní náplní Týdne vědy (pondělí 16. 6. a úterý 17. 6.) je vypracování tzv. studentského „miniprojektu“ na různá témata, která pro vás připravili akademici a studenti (nejen) FJFI z různých laboratoří. Přihlaste si téma, ke kterému se kloníte nejvíc + dvě náhradní. V případě převisu poptávky u daného tématu bude preferováno zastoupení studentů jedné školy u více témat. (Týden vědy není o vypracování miniprojektu se spolužákem, ale o spolupráci ve skupině badatelů, které, stejně jako v realitě, často předem neznáte.) Dále dáváme přednost těm, kteří přijíždí na naši akci poprvé a přihlížíme dost k tomu, co napíšete do své motivace. Pod anotací projektu je uvedena jeho kapacita

Zvažte při hlášení na miniprojekt kromě názvu a popisu i jeho kapacitu. Zvolíte-li si pak tři miniprojekty, o které je už velký zájem, je nezanedbatelná šance, že vám náš polonáhodný algoritmus přiřazování miniprojektů nedá miniprojekt žádný, protože všechny obsadí jiní účastníci. Zvažte proto i miniprojekty, které vám na první pohled tak atraktivní nepřipadají, ale není po nich taková poptávka. I zde si vyzkoušíte opravdovou vědeckou činnost. Snížíte tím zároveň pravděpodobnost, že vám po rozřazování miniprojektů přijde omluvný mail, že jsme vašim volbám nemohli vyhovět a musíte požádat o jeden z těch, co po rozřazení ostatním účastníkům zbyly.

Miniprojekty s popisem v angličtině proběhnou v angličtině.

Seznam názvů miniprojektů

Odkazy vedou na podrobnosti níže na stránce.

Aktuálně je možné si vybírat z 17 miniprojektů, kde je stále volná kapacita.

1. Základy diagnostiky vysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM
2. Chemické změny v důsledku ozáření – radiační chemie a fotochemie
3. Virtuální onkologická ozařovna
4. Spektrometrie záření gama
5. Ucho jako zdroj zvuku: whistling while it works
6. Co vydrží tenké vrstvy?
7. Impacts of Geomagnetic Pulsations on Humans
8. Vliv zbytkových napětí na pevnost 3D tištěné hliníkové slitiny
9. Simulace provozu JE typu ABWR
10. Simulace provozu JE typu VVER-440
11. Jak přeměnit světlo na hmotu?
12. Jak nám heuristiky usnadňují řešení problémů?
13. Jak spolu souvisí lesk a elektrická vodivost zlata?
14. Co oční pohyby prozradí o čtení a prohlížení obrázků?
15. Počítačové algebraické systémy a jejich aplikace (nejen) ve fyzice
16. Svět podivných jader
17. Základy technologie stabilizace vysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM

Miniprojekty včetně podrobností

Případný odkaz v názvu vás zavede na doplňující informace či studijní materiály.

Zeleně jsou podbarvené miniprojekty, které mají ještě volnou kapacitu.

1. Základy diagnostiky vysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM


Garant: Ing. Marek Tunkl (KF)

Tokamak je jedním ze zařízení, na jehož principu by mohla být postavena budoucí termojaderná elektrárna. FJFI vlastní jedno z těchto unikátních zařízení, malý tokamak Golem. Cílem miniprojektu bude seznámit se s principem tokamaku a následně teoretických znalostí využít při experimentech na tomto zařízení. V tomto experimentu se pokusíme určit dobu udržení plazmatu a odhadneme jeho teplotu.

• Místo a čas srazu: Břehová, vrátnice v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

2. Chemické změny v důsledku ozáření – radiační chemie a fotochemie


Garant: Ing. Kristýna Havlinová (KJCH)

Jak ionizující záření, tak ultrafialové záření vyvolávají v roztocích chemické změny, například vznik vysoce reaktivních OH radikálů v důsledků ozáření vodných roztoků rentgenovým zářením. Tyto radikály, jež mimo jiné přispívají k poškození živých tkání a DNA, budou studenti sledovat pomocí jednoduchého chemického senzoru, kyseliny tereftalové, z níž zachycením OH radikálu vzniká silně luminiskující kyselina 2-hydroxytereftalová.

• Místo a čas srazu: Břehová, B310, 3. patro v 9.15
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

3. Virtuální onkologická ozařovna


Garant: Ing. Tereza Hanušová (KDAIZ)

Na medicínském urychlovači elektronů, který se používá pro léčbu rakoviny, naměříme fyzikální parametry, naplánujeme léčbu pro pacienta a nakonec ho i ozáříme (virtuálně).

• Místo a čas srazu: Břehová v 9.15
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 5):

7. Spektrometrie záření gama


Garant: Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (KDAIZ FJFI ČVUT)

V rámci tohoto projektu se seznámíme s fyzikálními principy spektrometrie gama, jež je jednou z univerzálních analytických metod sloužících pro identifikaci radionuklidů a stanovení jejich aktivity. Proměříme různé radionuklidy a vysvětlíme si, jaký původ mají jednotlivé útvary, které se ve spektrech záření gama objevují. Naučíme se, jak naměřená spektra vyhodnotit a získané znalosti se pokusíme uplatnit při analýze vzorku neznámého složení.

• Zvláštní požadavky a upozornění: pro studenty od 16 let
• Místo a čas srazu: vrátnice v
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 3):

9. Ucho jako zdroj zvuku: whistling while it works


Garant: Ing. Václav Vencovský, Ph.D. (FEL ČVUT)

Lidské ucho, ale také ucho jiných obratlovců, není pouze přijímač zvukového signálu. Zhruba 70 % lidí s normálním sluchem produkuje tzv. spontánní otoakustické emise (SOAE). SOAE jsou velmi slabé zvukové signály, které mohou být nahrány mikrofonem vloženým do zvukovodu. Jelikož ale nejsou SOAE přítomny u všech normálně slyšících lidí, nevyužívají se k diagnostice poruch sluchu. Jejich studium však přispívá k našemu poznání o funkci vnitřního ucha, které tyto emise produkuje. Stále neznáme mnoho detailů o generaci SOAE a funkci vnitřního ucha. Jedna z hypotéz je, že mechanismus vzniku SOAE ve vnitřním uchu je podobný principu laseru. V rámci projektu se seznámíte se SOAE a budete mít možnost si SOAE změřit. Dále se seznámíte s matematickými modely vnitřního ucha, které nám pomáhají dozvědět se více o jeho funkci.

• Místo a čas srazu: Katedra radioelektroniky, FEL, Technická 2, sraz před budovou v 8.45
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

10. Co vydrží tenké vrstvy?


Garant: Ing. Jaroslav Čech, Ph.D. (KMAT)

K čemu slouží tenké vrstvy materiálů? Proč používáme vrstvy z diamantu nebo grafitu? Proč povlakované vrtáky vydrží více než obyčejné? V rámci miniprojektu se účastníci seznámí s možnostmi charakterizace tenkých vrstev materiálů a jejich využitím v praxi. Provedou měření jejich tloušťky, nanotvrdosti a dalších charakteristik.

• Místo a čas srazu: Trojanova, vrátnice v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

13. Impacts of Geomagnetic Pulsations on Humans


Garant: doc. Vitalii Zablotskii, DrSc. (FZÚ AV ČR)

Geomagnetic pulsations are fluctuations in the Earth's magnetic field that occur naturally. Some studies have suggested that geomagnetic pulsations may be associated with changes in human brain activity, cardiovascular disease, nervous system’s function, mood, and human behavior. Although research into the impact of geomagnetic pulsations on humans is ongoing, there are currently no clear mechanisms for the impact of these fluctuations on human health or behavior. The mini-project aims to analyze how short-period and long-period pulsations of the geomagnetic field affect human health and behavior.

• Místo a čas srazu: Fyzikální ústav AV ČR, Na Slovance 1999/2 v 8.45
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 2):

14. Vliv zbytkových napětí na pevnost 3D tištěné hliníkové slitiny


Garant: Ing. Karel Trojan, Ph.D. (KIPL)

3D tisk je proces tvorby třídimenzionálních objektů postupným pokládáním souvislých vrstev materiálu. Tento přístup umožňuje vytvářet tvarově složité vzorky. Projekt zahrnuje vytvoření virtuálního objektu, tisk na 3D tiskárně, určení zbytkových napětí hliníkové slitiny a diskusi nad výsledky. Podrobnější abstrakt a odkazy na literaturu najdete pod odkazem.

• Místo a čas srazu: Trojanova, vrátnice v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

15. Simulace provozu JE typu ABWR


Garant: Ing. Dušan Kobylka, Ph.D. (KJR)

V rámci přednášky budou nejdříve popsány jaderné elektrárny typu ABWR (nejmodernější varný reaktor Generace III, instalovaný ve dvou blocích na elektrárně Kashiwazaki Kariwa) a teoretické principy jejich řízení. Při cvičení na PC simulátoru si účastníci vyzkouší provoz a řízení tohoto typu elektrárny při normálních i havarijních situacích.

• Místo a čas srazu: V Holešovičkách 2, Praha 8, ve vestibulu budovy T (nízká budova s posluchárnami spojená s tou vysokou) v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 2):

16. Simulace provozu JE typu VVER-440


Garant: Ing. Dušan Kobylka, Ph.D. (KJR)

V rámci přednášky budou nejdříve popsány jaderné elektrárny typu VVER-440 (např. JE Dukovany) a teoretické principy jejich řízení. Při cvičení na PC simulátoru si účastníci vyzkouší provoz a řízení tohoto typu elektráren při normálních i havarijních situacích.

• Místo a čas srazu: V Holešovičkách 2, Praha 8, ve vestibulu budovy T (nízká budova s posluchárnami spojená s tou vysokou) v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 2):

17. Jak přeměnit světlo na hmotu?


Garant: Ing. Martin Jirka, Ph.D. (KFE FJFI CVUT)

Jedním ze způsobů, jakým může být demonstrován známý Einsteinův vztah E=mc^2, je interakce, při které spojením dvou či více fotonů vzniká hmota – elektron a pozitron. Očekává se, že elektron-pozitronové páry bude možné generovat při interakci dostatečně silných laserových paprsků s fotony, které jsou vyzářené urychlenými elektrony. Takto komplexní fyzikální systém lze zatím studovat pouze pomocí numerických simulací na superpočítačích, které nám umožní nahlédnout do kvantových fyzikálních procesů odehrávajících se při této interakci, jež vedou k přeměně fotonů na hmotu a antihmotu.

• Zvláštní požadavky a upozornění: Ne
• Místo a čas srazu: Budova FJFI ČVUT, Trojanova 13, u turniketů v
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 2):

18. Jak nám heuristiky usnadňují řešení problémů?


Garant: Ing. Vladimír Jarý, Ph.D. (KSI)

V miniprojektu se seznámíme s popisem problémů pomocí stavových prostorů. Ukážeme si, jak tyto prostory reprezentovat a jak v nich efektivně hledat řešení daného problému. Vysvětlíme si, co jsou heuristiky a jak s jejich pomocí najít řešení rychleji a ukážeme, jak heuristiku pro nějaký problém najít automaticky. Heuristiky využijeme v rámci implementace slavného algoritmu A*. (Je vhodné mít s sebou vlastní notebook.)

• Místo a čas srazu: Trojanova, vrátnice v 9.15
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 3):

19. Jak spolu souvisí lesk a elektrická vodivost zlata?


Garant: doc. Ing. Ladislav Kalvoda, CSc. (KIPL)

Miniprojekt je zaměřen na stanovení koncentrace volných elektronů ve zlatu pomocí optické metody spektroskopie zeslabené totální reflexe (ATR). Účastníci se seznámí s experimentální technikou ATR, provedou měření založené na excitaci povrchových plasmových vibrací elektronů v tenké zlaté vrstvě, vyhodnotí naměřené reflexní spektrum pomocí Fresnelova modelu a s využitím vztahu odvozeného v rámci klasického Drudeova modelu elektrické vodivosti vypočtou koncentraci volných elektronů a jejich plasmovou resonanční frekvenci. Dozvědí se tak nejen, proč je zlato tak dobrým elektrickým vodičem, ale také proč mají zlaté šperky zrcadlový lesk 😉

• Místo a čas srazu: Trojanova, vrátnice v 9.15
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 2):

20. Co oční pohyby prozradí o čtení a prohlížení obrázků?


Garant: RNDr. Martina Kekule, Ph.D. (KDF MFF UK)

V rámci miniprojektu budete oční kamerou (eyetrackerem) sledovat osoby, jak pracují se vzdělávacím materiálem (např. text z učebnice z oboru jaderná fyzika) nebo materiálem vytvořeným AI. Vygenerujete si typické výstupy dat z oční kamery a pokusíte se získaná data interpretovat. Zjistíte tak jednak strategie osob, jak čtou text apod. a také si vyzkoušíte, jak eyetracker může pomoci odhalit práci AI.

• Místo a čas srazu: KDF MFF UK, V Holešovičkách 2; katedrální objekt (vysoká budova) v Troji, u výtahu v 7. patře v 8.45
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

21. Počítačové algebraické systémy a jejich aplikace (nejen) ve fyzice


Garant: doc. Dr. Ing. Milan Šiňor (KFE)

Seznámíme se s některými typickými představiteli počítačových algebraických systémů (např. Mathematica/Wolfram a Maple) a naučíme se je používat při vizualizaci dat a při řešení některých jednoduchých i složitějších (nejen fyzikálních) úloh. K řešení mohou být použity nejen relativně tradiční postupy, ale také např. strojové učení a AI (programy generované s pomocí např.ChatGPT).

• Místo a čas srazu: Trojanova, vrátnice v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 6):

22. Svět podivných jader


Garant: Ing. Dalibor Skoupil, Ph.D. (ÚJF AV ČR)

Atomové jádro tvoří proton a neutron. To dnes každý ví. Ale co tvoří takové podivné jádro, tzv. hyperjádro? Co je to hyperon? Co jsou to kvarky a co je to podivný kvark? Jak dokážeme tyto částice vytvářet? A jakou roli hrají při našem zkoumání zákonitostí přírody? Na tyto a další otázky se pokusíme najít adekvátní odpovědi. Přitom zabrousíme do tajů kvarkového modelu, kvantové chromodynamiky, Feynmanových diagramů a budeme se bavit také o experimentálních metodách detekce hyperjader a hyperonů. Cílem miniprojektu bude seznámit se s teoretickým modelem pro popis produkce hyperonů a provést vlastní jednoduché výpočty pozorovatelných veličin.

• Zvláštní požadavky a upozornění: Účastníci musí být alespoň 15 let staří první den miniprojektu a musí mít s sebou fyzicky občanský průkaz každý den miniprojektu, aby prošli do areálu.
• Místo a čas srazu: ÚJF Řež, Hlavní 130, před vchodem do areálu ÚJF Řež (neplést s Břehovou!) v 9.40
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

24. Základy technologie stabilizace vysokoteplotního plazmatu na tokamaku GOLEM


Garant: Daniela Kropáčková (KF)

Tokamak je jedním ze zařízení, na jehož principu by mohla být postavena budoucí termojaderná elektrárna. FJFI vlastní jedno z těchto unikátních zařízení, malý tokamak Golem. Cílem miniprojektu bude seznámit se s principem tokamaku a následně teoretických znalostí využít při experimentech na tomto zařízení. V našem experimentu se užitím vnější stabilizace pokusíme zlepšit parametry výboje.

• Místo a čas srazu: Břehová v 9.00
• Zájemci v 1. kole: 0 – 0 – 0
• Účastníci (0 z max 4):

---

Aktuální maximální kapacita miniprojektů je 59 účastníků, kde je zatím možné hypoteticky obsadit až 59 volných míst. Původní maximální kapacita byla 59.