Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-2BLOK8-W1 Kod Erasmus / ISCED: 13.3 / (0531) Chemia
Nazwa przedmiotu: Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych (S2-CH)
Punkty ECTS i inne: 5.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Kierunek podstawowy MISMaP:

chemia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Wykład ma za celu zapoznanie studentów z fizyką i chemią procesów oddziaływania promieniowania jonizującego z materią, budową, zasadą działania i własnościami detektorów promieniowania jądrowego. Słuchacze zapoznają się z zasadami bezpiecznej pracy z promieniowaniem jonizującym, metodyką prowadzenia pomiarów (m.in. energii, intensywności) promieniowania, stosowanymi procedurami kalibracyjnymi, metodami analizy danych i oceny niepewności pomiarowych. Zapoznają się ponadto z chemią izotopów, metodami rozdzielania izotopów oraz metodami analizy chemicznej dotyczącymi też substancji promieniotwórczych

Pełny opis:

Program wykładu obejmuje następujące zagadnienia:

Zasady bezpiecznej pracy ze źródłami promieniowania jonizującego.

Statystyka promieniowania jądrowego

- rozkłady: dwumianowy, Poissona, Gaussa, chi2

- rachunek i propagacja niepewności pomiarowych

- prawo rozpadu promieniotwórczego, szeregi promieniotwórcze

Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią – wiadomości podstawowe

- źródła promieniowania jonizującego

- przekrój czynny, różniczkowy przekrój czynny

- szybkość reakcji

- średnia droga swobodna

Oddziaływanie promieniowania gamma z materią

- zjawisko fotoelektryczne

- efekt Comptona

- zjawisko kreacji par

- współczynnik absorpcji

Oddziaływanie cząstek naładowanych z materią

- oddziaływanie elektronów i pozytonów

- oddziaływanie ciężkich cząstek naładowanych, zasięg, rozrzut zasięgu

Oddziaływanie neutronów z materią

- rozpraszanie elastyczne, spowalnianie

- reakcje wychwytu

Detektory promieniowania jonizującego - wiadomości podstawowe

- funkcja odpowiedzi

- zdolność rozdzielcza

- wydajność

- czas odpowiedzi i czas martwy

- procedury kalibracyjne – kalibracja energetyczna i wydajnościowa,

- źródła kalibracyjne, konfiguracje źródło detektor

Detekcja promieniowania gamma

-detektory półprzewodnikowe

-detektory scyntylacyjne

-detektory gazowe

Detekcja cząstek naładowanych

- detektory półprzewodnikowe, scyntylacyjne, gazowe

- spektrometry elektromagnetyczne

- metody identyfikacji cząstek

Detekcja powolnych i szybkich neutronów

- reakcje jądrowe wykorzystywane do detekcji neutronów

- detektory wykorzystujące reakcje z borem, 3He, inne reakcje

Chemiczne skutki działania promieniowania jonizującego

- elementy chemii radiacyjnej

- radioliza wody

- chemiczne metody dozymetrii promieniowania jonizującego

Elementy chemii izotopów, w tym promieniotwórczych

- chemia atomów gorących

- efekty izotopowe

- skład izotopowy pierwiastków i wpływ efektów izotopowych na zróżnicowanie składu izotopowego pierwiastków

- metody rozdzielania izotopów

Elementy analizy instrumentalnej

- pojęcia analitu, matrycy, interferenta, sygnału analitycznego, czułości, selektywności, granicy wykrywalności i oznaczalności

- klasyczne i instrumentalne metody analizy

- analiza głównych składników, analiza śladowa, specjacja

- wzorce i materiały z certyfikowaną zawartością analitów

- pobieranie i przygotowanie próbek do analizy, błędy w oznaczeniach analitycznych

- kryteria wyboru metody analizy instrumentalnej

- metody spektroskopowe: spektroskopia UV-Vis, spektrometria atomowa absorpcyjna i emisyjna, analiza fluorescencyjna

- spektrometria mas jak metoda rozdzielania i detekcji izotopów

- metody elektroanalityczne: potencjometria, techniki prądowe: woltamperometria, amperometria, konduktometria, sensory elektrochemiczne

- metody chromatograficzne i elektromigracyjne, metody złożone, miniaturowe układy do analizy instrumentalnej

Analiza chemiczna z wykorzystaniem pomiaru aktywności promieniotwórczej

- wykorzystanie naturalnej radioaktywności pierwiastków

- metoda rozcieńczenia izotopowego

- miareczkowanie radiometryczne

- analiza aktywacyjna

- radionuklidy w badaniach środowiska i badaniach biologicznych

Literatura:

A. Strzałkowski, „Wstęp do fizyki jądra atomowego”, PWN 1079

G. Knoll, “Radiation Detection and Measurement”, John Wiley & Sons 2000

W. Leo, “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-to Approach”, Springer Verlag

K. Debertin, R. Helmer, “Gamma and X-ray Spectrometry with Semiconductor Detectors“,Elsevier Science 2001

J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, „Chemia jądrowa”, Adamantan, 2006

G.C. Lowenthal, P.L. Aires, „Practical Applications of Radioactivity and Nuclear Reactions”, Cambridge University Press, 2001

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch "Podstawy chemii analitycznej", PWN, 2006

W. Szczepaniak "Metody instrumentalne w analizie chemicznej", PWN, 1996

J. Minczewski, Z. Marczenko "Chemia analityczna", PWN, różne wydania

Efekty uczenia się:

Umiejętność wyboru procedury pomiarowej do celu badań, przeprowadzania prostych pomiarów z wykorzystaniem izotopów promieniotwórczych, umiejętność analizy uzyskanych danych, umiejętność doboru warunków pracy z izotopami promieniotwórczymi; dobór rodzaju izotopu i jego aktywności, poznanie różnego rodzaju metod detekcji promieniowania, sposobów oddziaływania promieniowania z materią (skutki fizyczne i chemiczne) oraz zasad bezpiecznej pracy z promieniowaniem jonizującym. Poznanie metod analizy instrumentalnej i umiejętność doboru metody w zależności od rodzaju analitu, jego zawartości w próbce i rodzaju matrycy

Metody i kryteria oceniania:

Wykład „Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych” kończy się kolokwium końcowym. Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium końcowego.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 45 godzin, 12 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zenon Janas, Krzysztof Maksymiuk
Prowadzący grup: Zenon Janas, Krzysztof Maksymiuk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.