Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Radiochemia

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: C-AC.I6-RadCh
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Radiochemia
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy:
Strona przedmiotu: http://www.radiochemistry.umcs.lublin.pl/home/Students.htm#Radiochem
Punkty ECTS i inne: 2.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Podstawowe informacje dotyczące promieniotwórczości, przemian promieniotwórczych oraz budowy jądra atomowego (zakres programowy liceum ogólnokształcącego).

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS:

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 15

Laboratorium 30

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 45

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 1,5

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta) 15

Przygotowanie się do laboratorium 5

Przygotowanie się do egzaminu 10

Łączna liczba godzin nie kontaktowych 15

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe 0,5

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 2


Sposób weryfikacji efektów kształcenia:

W1, wykład - egzamin pisemny

W2, wykład - egzamin pisemny

W1-W3, laboratorium - pisemne kolokwium,

W4, wykład - egzamin pisemny,

U1-U5, wykład - egzamin pisemny,

U1-U5, laboratorium - pisemne kolokwium,

K1-K2, wykład - egzamin pisemny,

K1-K3, laboratorium - pisemne kolokwium, prezentacja multimedialna


Pełny opis:

Moduł obejmuje podstawową wiedzę z zakresu z radiochemii i chemii jądrowej, w tym budowę jądra atomowego, oddziaływania promieniowania z materią, reakcje jądrowe, procesy radiolizy i wymiany izotopowej, budowę i zasadę działania liczników promieniowania jonizującego, energetykę jądrową i pokrewne.

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1. Jądro atomowe. Energia wiązania nukleonów w jądrze, zmiana energii wiązania z liczbą atomową. Izotopy, izobary, izotony. Siły jądrowe. Cząsteczki elementarne.

2. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Średni czas życia, równanie wiekowe. Definicja aktywności promieniotwórczej, czasu połowicznego zaniku, stałej rozpadu. Jednostki aktywności: kiur, bekerel. Zależność między nimi.

3. Podział pierwiastków promieniotwórczych występujących w przyrodzie ze względu na ich pochodzenie. Szeregi promieniotwórcze.

4. Przemiana alfa, schemat rozpadu, bilans energetyczny, zjawisko odrzutu jądra pochodnego, reguła Geigera-Nuttala, widmo energetyczne promieniowania alfa.

5. Przemiana beta, rodzaje przemian beta, schematy rozpadów, wychwyt K, bilans energetyczny, rola neutrino w wyjaśnieniu ciągłości widma promieniowania beta.

6. Emisja promieniowania gamma, izomeria jądrowa, konwersja wewnętrzna.

7. Oddziaływanie promieniowania alfa z materią, drogi przekazywania energii promieniowania (rozproszenie, wzbudzenie, jonizacja). Zasięg cząstek alfa ,jonizacja właściwa w stosunku do zasięgu (krzywa Bragga). Zależność strat energii cząstki alfa od jej szybkości.

8. Oddziaływanie promieniowania beta z materią (rozproszenie, wzbudzenie, jonizacja, promieniowanie hamowania, promieniowanie Czerenkowa). Udział promieniowania hamowania w całkowitych stratach energii promieniowania beta w zależności od liczby atomowej ośrodka. Zasięg promieniowania beta. Współczynniki pochłaniania: liniowy, masowy. Wymiar współczynnika pochłaniania i grubości warstwy (gęstość powierzchniowa).

9. Oddziaływanie promieniowania gamma z ośrodkiem (zjawisko fotoelektryczne, Comptona, tworzenia par elektron-pozyton).

10. Reakcje jądrowe-typy reakcji. Przekrój czynny. Zasady zachowania w przebiegu reakcji jądrowych. Energie reakcji jądrowych. Reakcja rozszczepienia jądra atomowego.

11. Rodzaje dawek promieniotwórczych.

Ćwiczenia laboratoryjne dotyczą następujących zagadnień:

1. Podstawowe pojęcia z zakresu budowy jądra atomowego (m.in. nukleon, nuklid, izotopy, izobary, liczba atomowa, liczba masowa).

2. Podstawowe pojęcia dotyczące rozpadu promieniotwórczego (m.in. czas połowicznego zaniku, stała rozpadu promieniotwórczego, aktywność źródła, prawo rozpadu i nagromadzania, prawo przesunięć Soddy’ego Fajansa).

3. Liczniki promieniowania jonizującego.

a) podział liczników gazowych oparty na zależności liczby jonów zbieranych na elektrodach licznika od napięcia przyłożonego do elektrod.

b) schemat budowy i zasada działania licznika G-M i licznika scyntylacyjnego,

c) charakterystyki napięciowo zliczeniowe licznika G-M i licznika scyntylacyjnego,

d) wyznaczanie napięcia pracy wyżej wymienionych liczników,

e) wielkości, które można mierzyć poszczególnymi typami liczników.

4. Promieniowanie alfa, beta, gamma.

a) przemiany alfa, beta, gamma (wychwyt K, konwersja wewnętrzna),

b) rodzaje osłon stosowanych do ochrony przed promieniowaniem alfa, beta, gamma

c) widma promieniowania alfa, beta, gamma

d) absorpcja promieniowania alfa, beta, gamma (wykresy absorpcji z zaznaczeniem zasięgu maksymalnego i średniego),

e) oddziaływanie promieniowania alfa, beta, gamma z materią.

5. Poprawki uwzględniane przy obliczaniu aktywności bezwzględnej źródła (m.in. poprawka na kąt bryłowy, tło detektora, czas martwy, rozproszenie wsteczne, samoabsorpcję, absorpcję w powietrzu i okienku detektora).

6. Układ koincydencyjny i antykoincydencyjny – schemat budowy i zasada działania.

7. Analizatory amplitudy - schemat budowy i zasada działania.

a) dyskryminator progowy,

b) analizator jednokanałowy,

c) analizator wielokanałowy.

8. Dozymetria (m.in. dawka ekspozycyjna, dawka pochłonięta, dawka równoważna, dawka skuteczna, obowiązujące jednostki).

Literatura:

1. W. Szymański, Chemia jądrowa, zarys problematyki przemian jądrowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1996.

2. M. Muchin, Doświadczalna fizyka jądrowa, t.1 - Fizyka jądra atomowego, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1978.

3. A.N. Niesmiejanow, Radiochemia, PWN, Warszawa, 1975.

4. J. Sobkowski, Chemia jądrowa, PWN, Warszawa, 1981.

5. Araminowicz J., Małuszyńska K., Przytuła M., – Laboratorium z fizyki jądrowej, PWNa, Warszawa 1978.

6. Hilczer T. – Ćwiczenia z fizyki jądrowej, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1975.

7. Kroh J. – Wybrane zagadnienia z chemii radiacyjnej, PWN, Warszawa 1986.

8. Praca zbiorowa - Ćwiczenia laboratoryjne z chemii jądrowej i radiometrii, Wydawnictwo UMCS, Lublin 2010.

Efekty uczenia się:

WIEDZA

W1. Zna podstawowe pojęcia chemii ogólnej w zakresie umożliwiającym mu zrozumienie treści nauczania w chemii jądrowej i radiacyjnej; K_W03,

W2. Posiada wiedze opisującą modele jader atomowych, rozumie procesy rozpadu promieniotwórczego a także efekty oddziaływania promieniowania z materią, zna procesy chemiczne zachodzące pod wpływem promieniowania jonizującego oraz procesy wymiany izotopowej; K_W09,

W3. Zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy; K_W14,

W4. Zna zasady racjonalnego i bezpiecznego obchodzenia się z substancjami promieniotwórczymi; K_W19,

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi definiować podstawowe pojęcia chemiczne związane z radiochemią i chemią jądrową. K_U03,

U2. Potrafi posługiwać się prawidłowym językiem chemii; K_U06,

U3. Potrafi rozróżnić typy reakcji jądrowych. K_U16,

U4. Potrafi analizować przemiany, reakcje jądrowe i problemy dotyczące prawa rozpadu promieniotwórczego; K_U24,

U5. Posiada umiejętność przygotowania wystąpień ustnych wspartych grafiką komputerową; K_U30,

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie ograniczenia własnej wiedzy i rozumie konieczność dalszego kształcenia. K_K01,

K2. Potrafi pracować zespołowo: rozumie konieczność pracy zespołowej w badaniach w dziedzinie współczesnej chemii; K_K02,

K3. Docenia i rozumie znaczenie postępowania etycznego we wszystkich problemach związanych z wykonywaniem zawodu chemika; K_K04.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/2023" (zakończony)

Okres: 2023-02-27 - 2023-06-25
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Wiśniewska
Prowadzący grup: Patrycja Krasucka, Małgorzata Wiśniewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/2024" (w trakcie)

Okres: 2024-02-26 - 2024-06-23
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Wiśniewska
Prowadzący grup: Iwona Ostolska, Małgorzata Wiśniewska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-3dcdfd8c8 (2024-03-25)