Chemia jądrowa

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

wykłady - 26 godz. / egzamin

ćwiczenia - 6 godz. / brak zaliczenia

laboratoria - 14 godz. / zaliczenie na ocenę

razem 46 godz.

Fizyka jądrowa, Dozymetria, Chemia analityczna, Chemia fizyczna

semestr studiów II

kierunek: Chemia

specjalność: "Materiały niebezpieczne i ratownictwo chemicze" oraz "Ochrona przed skażeniami"

dr inż. Krzysztof Jasek

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 26

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 30

3. Udział w ćwiczeniach / 6

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 6

5. Udział w laboratoriach / 14

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 10

7. Udział w konsultacjach / 2

8. Przygotowanie do egzaminu / 8

9. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 104 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+9.=50 / 2 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=24 / 1 ECTS

METODY ANALIZY RADIOCHEMICZNEJ, NOŚNIKI; SKUTKI CHEMICZNE PRZEMIAN JĄDROWYCH; OTRZYMYWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH I ZASTOSOWANIE ICH JAKO WSKAŹNIKÓW ZWIĄZKÓW ZNACZONYCH; EFEKTY IZOTOPOWE I ICH WYKORZYSTANIE; MECHANIZM REAKCJI RADIACYJNYCH; RADIOLIZA WODY I ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ORAZ ICH ROZTWORÓW; CHEMIA RADIACYJNA CIAŁ STAŁYCH; ZASADY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ I PRACA Z OTWARTYMI ŹRÓDŁAMI PROMIENIOWANIA

1. POJĘCIA PODSTAWOWE

Zasadnicze charakterystyki izotopów oraz wykorzystanie ich do identyfikacji poszczególnych radionuklidów. Izotopy promieniotwórcze genetycznie związane. Równowaga promieniotwórcza trwała i przejściowa.

2. METODY ANALIZY RADIOCHEMICZNEJ, NOŚNIKI

Rozdzielanie izotopów promieniotwórczych oparte na strącaniu osadów. Nośniki, ich rodzaje i wykorzystanie. Mechanizmy współstrącania. Współstrącanie izomorficzne. Adsorpcja pierwotna i adsorpcja wtórna. Radiokoloidy rzeczywiste i adsorpcyjne. Radiochemiczne zastosowanie ekstrakcji. Sposoby podwyższania skuteczności ekstrakcji. Niektóre układy ekstrakcyjne. Chromatografia jonowymienna i jej zastosowanie w radiochemii.

3. SKUTKI CHEMICZNE PRZEMIAN JĄDROWYCH

Przemiany chemiczne wywoływane przez reakcje (n,gamma). Wykorzystanie metody Szilarda-Chalmersa do wydzielania izotopów promieniotwórczych. Współczynnik wzbogacenia, retencja.

4. OTRZYMYWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH I ZASTOSOWANIE ICH JAKO WSKAŹNIKÓW ZWIĄZKÓW ZNACZONYCH

Otrzymywanie izotopów promieniotwórczych. Związki znaczone specyficznie i niespecyficznie. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych w badaniach mechanizmów reakcji chemicznych. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych do określania wieku. Zastosowanie wskaźników izotopowych w analizie chemicznej.

5. EFEKTY IZOTOPOWE I ICH WYKORZYSTANIE

Związki izotopowe. Pojęcie efektów izotopowych. Wymiana izotopowa. Klasyfikacja i mechanizmy reakcji wymiany izotopowej. Efekty izotopowe w kinetyce chemicznej. Zastosowanie efektów izotopowych do rozdzielania izotopów. Metody statystyczne i dyfuzja, termodyfuzja, wirowanie. Metody selektywne.

6. MECHANIZM REAKCJI RADIACYJNYCH

Wydajność radiacyjna. Mechanizm reakcji radiacyjnych. Geometria absorpcji promieniowania, pojęcie "śladu".

7. RADIOLIZA WODY I ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ORAZ ICH ROZTWORÓW

Procesy elementarne. Bilans materiałowy radiolizy wody. Własności produktów rodnikowych i molekularnych. Zjawiska konkurencji. Krzywa akceptorowania. Specyfika radiolizy związków organicznych i ich roztworów. Teorie oddziaływania promieniowania jonizującego na organizmy żywe na poziomie molekularnym.

8. CHEMIA RADIACYJNA CIAŁ STAŁYCH

Chemia radiacyjna ciał stałych. Wpływ promieniowania na strukturę ciał stałych. Radioluminecencja. Dozymetry termofotoluminescencyjne.

9. ZASADY OCHRONY RADIOLOGICZNEJ I PRACA Z OTWARTYMI ŹRÓDŁAMI PROMIENIOWANIA

Kategorie narażenia na promieniowanie jonizujące. Dopuszczalne dawki promieniowania jonizującego. Kontrola napromieniowania. Pracownie izotopowe. Odpady promieniotwórcze, podział i zasady usuwania. Warunki dopuszczenia do pracy z promieniowaniem jonizującym. Zasady pracy z otwartymi źródłami promieniowania. Postępowanie na wypadek awarii.

Podstawowa:

1. J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, Chemia jądrowa, Adamantan, Warszawa, 2006

2. J. Sobkowski, Chemia radiacyjna i ochrona radiologiczna, Adamantan, Warszawa, 2009

3. J. Stanuch, Encyklopedia chemii jądrowej, skrypt WAT, 1970

Cz. I Chemia radiacyjna

Cz. II Chemia izotopów

Cz. III Radiochemia

4. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z Encyklopedii Chemii Jądrowej, skrypt WAT, 1969

Uzupełniająca:

1. W. Szymański, Chemia jądrowa, PWN, Warszawa, 1996

2. Praca zb. Red. A. Z. Hrynkiewicz, Człowiek i promieniowanie jonizujące, PWN, Warszawa 2001

3. J. Sobkowski, Zastosowanie nuklidów promieniotwórczych w chemii, WNT, Warszawa, 1989

4. J. Kroh, Wybrane zagadnienia chemii radiacyjnej, PWN, Warszawa, 1986

W1 - Student zna podstawy radiochemii w aspekcie zachowania się mikroilości radionuklidów - K_W01.

W2 - Zna podstawowe metody rozdzielania i analizy mieszanin pierwiastków promieniotwórczych oraz sposoby otrzymywania związków znaczonych - K_W12, K_W13, K_W15.

W3 - Zna podstawy chemii radiacyjnej, tzn. chemicznych skutków oddziaływania promieniowania jonizującego na substancje chemiczne. Zapoznał się z zastosowaniami chemii radiacyjnej - K_W01.

W4 - Zapoznał się z efektami izotopowymi i ich wykorzystaniem do rozdzielania izotopów - K_W01.

W5 - Zapoznał się z aspektami biologicznymi oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm. Zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami promieniotwórczymi i promieniowaniem jonizującym oraz sposoby usuwania skażeń promieniotwórczych - K_W21.

U1 - Potrafi przeprowadzić podstawowe analizy radiochemiczne - K_U02, K_U06.

U2 - Potrafi bezpiecznie pracować z substancjami promieniotwórczymi, w tym z otwartymi źródłami promieniowania - K_U03.

Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu.

Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń, laboratoriów oraz seminariów.

Warunkiem koniecznym uzyskania oceny pozytywnej z przedmiotu jest wykazanie się wiedzą oraz umiejętnościami wymienionymi w Efektach kształcenia.

Efekty W1 – W5 sprawdzane są na kolokwiach oraz egzaminie, U1 – U2 w trakcie zajęć laboratoryjnych

brak