Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Radiochemia

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: MFI-FT-RCH-LS Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Radiochemia
Jednostka: Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 6.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość:

•pojęć związanych z jądrem atomowym (t. j. masa jądra, energia wiązania jądra),

•samorzutnych przemian jądrowych (alfa, beta gamma) - reguła przesunięć Soddy'ego-Fajansa, mechanizmy rozpadów, bilans energetyczny poszczególnych przemian,

•efektów oddziaływania promieniowania jądrowego z materią,

•zasady działania detektorów promieniowania jonizującego: gazowych, scyntylacyjnych oraz półprzewodnikowych.


Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS:

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017


Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 30

Laboratorium 45

Konsultacje 20

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 95

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 3

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta):

Przygotowanie się do laboratorium 10

Opracowania 10

Studiowanie literatury 20

Przygotowanie się do egzaminu 20

Łączna liczba godzin nie kontaktowych 60

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe 2

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 5

Sposób weryfikacji efektów kształcenia:

WIEDZA

W1 – wykład, egzamin pisemny

W2 - wykład, egzamin pisemny

W3 - wykład, egzamin pisemny, laboratorium – kolokwia śródsemestralne

W4 - laboratorium – kolokwia śródsemestralne i końcowe.


UMIEJĘTNOŚCI

U1 – wykład, egzamin pisemny

U2 – ćwiczenia laboratoryjne

U3 – ćwiczenia laboratoryjne

U4 – ćwiczenia laboratoryjne


KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1 – wykład, egzamin pisemny

K2 – ćwiczenia laboratoryjne


Pełny opis:

Moduł obejmuje wiedzę z zakresu radiochemii, w tym metody otrzymywania i wydzielania izotopów promieniotwórczych, technologię wytwarzania paliwa jądrowego oraz metody detekcji izotopów w środowisku. Zawiera on także zagadnienia związane ze strukturą jądra atomowego, oddziaływaniem promieniowania z materią, budową i zasadą działania liczników promieniowania jonizującego oraz energetyką jądrową.

1. Przedmiot badań radiochemii, działy radiochemii, definicja pierwiastka promieniotwórczego oraz izotopu promieniotwórczego.

2. Jądro atomowe – wyznaczenie ładunku jądra; pojęcie izotopów, izobarów, izotonów, jąder zwierciadlanych i izomerycznych; masa relatywistyczna; energia wiązania jądra; cechy charakterystyczne sił jądrowych.

3. Naturalne pierwiastki promieniotwórcze, szeregi promieniotwórcze.

4. Radon – powstawanie, rozpad, źródła w budynkach, oddziaływanie na organizm ludzki.

5. Reakcje jądrowe – klasyfikacja, przykłady, prawa zachowania w przebiegu reakcji jądrowych.

6. Reakcje termojądrowe, podstawowe reagenty, właściwości plazmy wysokotemperaturowej, kryterium Lawsona, metody pułapkowania plazmy (typy reaktorów termojądrowych).

7. Wymiana izotopowa – klasyfikacja reakcji wymiany, efekty izotopowe, mechanizmy reakcji wymiany, wymiana izotopowa w związkach chemicznych różnych klas, stała równowagi reakcji wymiany, współczynnik i stopień wymiany, kinetyka wymiany jednorodnej (wykładnicze prawo wymiany, czas połowicznej wymiany).

8. Podział mikroilości izotopów pomiędzy dwie fazy – izomorfizm, izodimorfizm, prawa Hahna współstrącania rzeczywistego i adsorpcyjnego.

9. Chemia radiacyjna – rodzaje przemian radiacyjno-chemicznych, radioliza wody (modele Samuela-Magee oraz Graya-Platzmana), radioliza substancji organicznych, autoradioliza, pojęcia: wydajność radiacyjno-chemiczna, szybkość reakcji radiacyjno-chemicznej, LET, współczynnik przenoszenia energii, kerma).

10. Otrzymywanie i wydzielanie izotopów promieniotwórczych – metody otrzymywania i ich charakterystyka, ze szczególnym uwzględnieniem metody Szilarda-Chalmersa, metody wydzielania izotopów promieniotwórczych (ekstrakcja, współstrącanie, adsorpcja, chromatografia, metody elektrochemiczne, ługowanie).

11. Synteza związków znaczonych izotopami promieniotwórczymi – nomenklatura związków znaczonych, metody otrzymywania (synteza chemiczna, wymiana izotopowa (metoda Wiltzbacha), synteza gorąca, wkorzystująca rozpad beta, biosyteza).

12. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych do badania budowy związków chemicznych i mechanizmów reakcji chemicznych (równocenność wiązań chemicznych, tautomeria, reakcje przegrupowania, izomeryzacja, reakcje homo- i heterolityczne, reakcje redox, kataliza) .

13. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych w chemii analitycznej, ze szczególnym uwzględnieniem miareczkowania radiometrycznego oraz analizy aktywacyjnej.

14. Paliwo jądrowe – cykl paliwowy, otrzymywanie toru i uranu z rud, wzbogacanie izotopowe uranu, wytwarzanie zestawów paliwowych, przerób wypalonego paliwa (metody strąceniowe i ekstrakcyjne), unieszkodliwianie i przechowywanie odpadów promieniotwórczych.

Literatura:

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

2. W. Szymański, Chemia jądrowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1991.

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

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

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

6. Praca zbiorowa pod redakcją A. Z. Hrynkiewicza – Człowiek i promieniowanie jonizujące, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.

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

8. Dobrzyński L., Droste E., Trojanowski W., Wołkiewicz R., – Spotkanie z promieniotwórczością, Instytut Problemów Jądrowych im. A. Sołtana, Świerk 2005

9. Dziunikowski B. – O fizyce i energii jądrowej, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2001.

10. England J.B. – Metody doświadczalne fizyki jądrowej, PW

11. Praca zbiorowa – Radiochemia w ćwiczeniach i zadaniach, Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 1977.

12. Gorączko W. – Radiochemia i ochrona radiologiczna, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2003.

13. Gostkowska B. – Wielkości, jednostki i obliczenia stosowane w ochronie radiologicznej, CLOR, Warszawa 1991.

14. Gostkowska B. – Fizyczne podstawy ochrony radiologicznej, CLOR, Warszawa 1992.

15. Gostkowska B., Zajdel J. – Wybrane zagadnienia z fizyki jądrowej, Resortowy Ośrodek Informacji Naukowej, Technicznej i Ekonomicznej Energetyki i Energii Atomowej, Warszawa 1977.

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

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

18. Lisiecki W., Scharf W., – Spektrometry rozkładów amplitudowych, PWN, Warszawa 1973.

19. Massalski J. – Detekcja promieniowania jądrowego, PWN, Warszawa 1959

20. Niesmiejanow A. – Ćwiczenia z radiochemii, PWN, 1959

21. Piątkowski A., Scharf W. – Elektroniczne mierniki promieniowania jonizującego, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1969.

22. Sobkowski J. – Chemia jądrowa, PWN, Warszawa, 1981.

23. Sobkowski J. – Zastosowanie nuklidów promieniotwórczych w chemii, PWN, Warszawa 1989.

24. Szymański W. – Chemia jądrowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996.

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

26. Z. Celiński - Energetyka jądrowa, PWN, Warszawa 1991.

27. A. Komosa - Fizykochemiczne problemy oznaczania i zachowanie się izotopów plutonu w środowisku z uwzględnieniem beta-promieniotwórczego 241Pu”, Wydawnictwo UMCS, Lublin 2003.

Efekty uczenia się:

Na podstawie Uchwały Nr XXII-38.8/12 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 25 kwietnia 2012 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017

WIEDZA

W1. Zna podstawowe założenia i osiągnięcia wiodących dziedzin fizyki współczesnej. Zna podstawowe modele teoretyczne oraz metody doświadczalne fizyki atomowej, jądrowej i fizyki ciała stałego. K_W05.

W2. Posiada wiedzę o właściwościach chemicznych pierwiastków, wybranych cząsteczek i związków oraz reakcjach chemicznych. K_W13.

W3. Zna w stopniu średniozaawansowanym założenia teoretyczne dziedzin związanych ze studiowaną specjalnością. K_W17.

W4. Zna zasady budowy urządzeń specjalistycznych. K_W18.

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi określić zasady pracy urządzeń związanych ze studiowaną specjalnością. K_U15.

U2. Potrafi wykonać proste eksperymenty w zakresie wybranej specjalności. K_U17.

U3. Potrafi na podstawie opisu zjawiska fizycznego i instrukcji przygotować i wykonać doświadczenie fizyczne. Posiada umiejętność oszacowania błędu pomiarowego oraz opisania wykonanego eksperymentu). K_Inz_U06.

U4. Potrafi przetestować prawidłowość działania i warunki pracy aparatury pomiarowej. K_Inz_U07.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie potrzebę rozwoju osobistego. K_K01.

K2. Potrafi zaplanować kolejność czynności w złożonych ćwiczeniach laboratoryjnych lub działalności praktycznej. K_K05.

Na podstawie Uchwały Nr XXIV – 7.7/17 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 31 maja 2017 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

WIEDZA

W1. Zna podstawowe założenia i osiągnięcia wiodących dziedzin fizyki współczesnej. Zna podstawowe modele teoretyczne oraz metody doświadczalne fizyki atomowej, jądrowej i fizyki ciała stałego. K_W04

W2. Posiada wiedzę o właściwościach chemicznych pierwiastków, wybranych cząsteczek i związków oraz reakcjach chemicznych. K_W8

W3. Zna w stopniu średniozaawansowanym założenia teoretyczne dziedzin związanych ze studiowaną specjalnością. K_W01

W4. Zna zasady budowy urządzeń specjalistycznych. K_W05

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi określić zasady pracy urządzeń związanych ze studiowaną specjalnością. K_U03

U2. Potrafi wykonać proste eksperymenty w zakresie wybranej specjalności. K_U03

U3. Potrafi na podstawie opisu zjawiska fizycznego i instrukcji przygotować i wykonać doświadczenie fizyczne. Posiada umiejętność oszacowania błędu pomiarowego oraz opisania wykonanego eksperymentu). K_U02, K_U03

U4. Potrafi przetestować prawidłowość działania i warunki pracy aparatury pomiarowej. K_Inz_W03, K_Inz_W04

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie potrzebę rozwoju osobistego. K_U12

K2. Potrafi zaplanować kolejność czynności w złożonych ćwiczeniach laboratoryjnych lub działalności praktycznej. K_Inz_W02, K_Inz_W03

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (zakończony)

Okres: 2020-02-26 - 2020-06-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 45 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Małgorzata Wiśniewska
Prowadzący grup: Elżbieta Grządka, 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.