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
|
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 2022/2023" (zakończony)
Okres: | 2023-02-27 - 2023-06-25 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Laboratorium, 45 godzin
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Małgorzata Wiśniewska | |
Prowadzący grup: | Elżbieta Grządka, Małgorzata Wiśniewska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.