Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-2BLOK8-W1
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych (S2-CH)
Punkty ECTS i inne: (brak) 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.

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.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
ul. Banacha 2
02-097 Warszawa
tel: +48 22 55 44 214 https://www.mimuw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0-2b06adb1e (2024-03-27)