В настоящее время кафедра технической физики это широко известная в России уникальная научно-педагогическая школа подготовки специалистов. Основное направление научной деятельности кафедры – экспериментальное и теоретическое исследование, а также практическое использование молекулярно-селективных нелинейных явлений и процессов в различных физических системах, в интересах отечественной промышленности и фундаментальной науки.
Кафедра является одной из трех в России и единственной за Уралом по подготовке специалистов по разделению изотопов по профилям “Физика кинетических явлений” (бакалавриат) и “Изотопные технологии и материалы” (магистратура) (ранее - по специальности “Физика кинетических явлений”), готовит специалистов и ведет инновационную научно-техническую деятельность по следующим направлениям:
- Физика разделительных процессов. Физика селективных процессов и методы управления разделением изотопных и молекулярных смесей в современных технологиях.
- Физика изотопно-модифицированных наноструктурированных материалов и поверхности.
- Физика нелинейных процессов в низкоразмерных и фрактальных системах. Физика формирования наноструктур в объеме жидкостей. Физические основы методов исследования молекулярной структуры.
- Физико-математическое моделирование процессов в ионной и электронной оптике.
- Современные методы изотопного, элементного и молекулярного масс-спектрометричекого анализа.
- Неравновесные молекулярные процессы – Лазерные и плазменные методы разделения изотопов.
- Физико-математическое моделирование неравновесных процессов в молекулярных газах и мембранах.
- Мембранные технологии.
Преподаватели, научные сотрудники, аспиранты и студенты старших курсов кафедры ведут исследования по таким фундаментальным проблемам современной науки как физика разделения изотопов, физика низкоразмерных и фрактальных структур, физика жидкостей и растворов, физика кластеров, физика плазмы, нелинейная динамика, теория перколяции, синегретика, физика нелинейных селективных процессов в мембранах.
В последние годы на кафедре:
- получили развитие новые физические представления о структуре растворов солей в полярных диэлектрических жидкостях, на основе которых разработаны принципы создания устройств для разделения изотопически-отличных соединений;
- получили развитие методы разделения изотопов плазменными методами, проведены экспериментальные исследования процесса разделения изотопов углерода при наложении внешнего магнитного поля на плазму ВЧ-факельного разряда;
- создана плазменная технология компактирования и перевода в нейтральное состояние опасных органических соединений;
- созданы новые математические методы расчета характеристик разделительных устройств (каскадов и др.), включая разделительные устройства, работающие на новых физических принципах.
За последние три года кафедрой выпущены учебные пособия-монографии “Электрофизика структурированных растворов солей в жидких полярных диэлектриках”, «Физика и химия газоразрядной плазмы», «Разделение изотопов урана», «Современные методы очистки воды», «Гидрогазодинамика разделительных производств», «Физика высокочастотных разрядов емкостного типа», «Комплексная переработка морских пластовых поверхностных и сточных вод», «Плазменные процессы и технологии», «Приборы и методы контроля параметров», «Общая электротехника», «Ядерная безопасность при хранении облученного керамического ядерного топлива».
Кафедра принимает участие в организации международных конференций по разделению изотопов, поддерживает тесные творческие связи с ведущими отраслевыми и академическими центрами России.
Миссия кафедры: подготовка кадров для нового междисциплинарного направления исследований и разработок, обеспечивающего технологический прорыв за счет внедрения опыта и знаний, полученных в области физики, химии и технологий изотопов, в существующие и перспективные технологии материалов различного назначения, включая наноматериалы.
Актуальность деятельности кафедры обусловлена
- востребованностью и перспективами использования материалов с заданным сочетанием ядерно-физических, механических, электрофизических и др. свойств;
- отсутствием на текущий момент кадров для проведения систематических исследований влияния изотопного состава материалов на их эксплуатационные свойства (механические, оптические, электрофизические и др.) и внедрения результатов таких исследований в практику.
