Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Radiochemia
Course of study:
2016/2017
Code:
JFT-2-024-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Samek Lucyna (Lucyna.Samek@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Dudała Joanna (dudala@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Samek Lucyna (Lucyna.Samek@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonując i opracowując ćwiczenia laboratoryjne. FT2A_K04, FT2A_K02 Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 Student potrafi wykonywać podstawowe prace w laboratorium radiochemicznym. Student potrafi przeprowadzić chemiczną obróbkę substancji. FT2A_U08, FT2A_U09, FT2A_U13 Report,
Execution of laboratory classes
M_U002 Student potrafi przeprowadzić pomiary otrzymanych preparatów za pomocą licznika scyntylacyjnego i Geigera Mullera. FT2A_U08, FT2A_U09 Report,
Execution of laboratory classes
M_U003 Student potrafi opracować dane pomiarowe FT2A_W08, FT2A_W09 Report,
Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o metodach wydzielania mikro-ilości pierwiastków, zna podstawy efektów izotopowych oraz zapoznany jest z metodami rozdzielania izotopów. FT2A_W12, FT2A_W08, FT2A_W09 Activity during classes,
Test
M_W002 Student zna podstawowe procesy radiacyjne. Student zna procesy radiolizy wody i roztworów wodnych. Student wie na czym polega proces polimeryzacji radiacyjnej i oddziaływania promieniowania jonizującego na polimery. FT2A_W12, FT2A_W08, FT2A_W09 Activity during classes,
Test
M_W003 Student zna metody pomiarowe i ich zastosowania w chemii radiacyjnej (optyczne, elektroluminescencja, Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny). Student wie jakie są efekty radiacyjne w nieorganicznych ciałach stałych (kryształach jonowych, metalach i stopach). FT2A_W12, FT2A_W08, FT2A_W09 Activity during classes,
Test
M_W004 Student posiada wiedzę o wybranych naturalnych i sztucznych pierwiastkach promieniotwórczych, ich otrzymywaniu, właściwościach i zastosowaniach. Zapoznany jest z cyklem paliwowym oraz z obróbką odpadów promieniotwórczych. FT2A_W12, FT2A_W08, FT2A_W09 Activity during classes,
Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonując i opracowując ćwiczenia laboratoryjne. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykonywać podstawowe prace w laboratorium radiochemicznym. Student potrafi przeprowadzić chemiczną obróbkę substancji. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przeprowadzić pomiary otrzymanych preparatów za pomocą licznika scyntylacyjnego i Geigera Mullera. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi opracować dane pomiarowe - - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o metodach wydzielania mikro-ilości pierwiastków, zna podstawy efektów izotopowych oraz zapoznany jest z metodami rozdzielania izotopów. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawowe procesy radiacyjne. Student zna procesy radiolizy wody i roztworów wodnych. Student wie na czym polega proces polimeryzacji radiacyjnej i oddziaływania promieniowania jonizującego na polimery. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student zna metody pomiarowe i ich zastosowania w chemii radiacyjnej (optyczne, elektroluminescencja, Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny). Student wie jakie są efekty radiacyjne w nieorganicznych ciałach stałych (kryształach jonowych, metalach i stopach). + - - - - - - - - - -
M_W004 Student posiada wiedzę o wybranych naturalnych i sztucznych pierwiastkach promieniotwórczych, ich otrzymywaniu, właściwościach i zastosowaniach. Zapoznany jest z cyklem paliwowym oraz z obróbką odpadów promieniotwórczych. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Radiochemia

1.Naturalne pierwiastki promieniotwórcze 40K, T, 14C. Otrzymywanie, właściwości, zastosowanie – 1 godz.
2.Pierwiastki szeregów promieniotwórczych. Właściwości chemiczne i jądrowe toru i uranu i ich zastosowania. Technologia otrzymywania tlenku uranu. Technologia otrzymywania uranu metalicznego. Aktynowce – 2 godz.
3.Metody wydzielania mikro-ilości pierwiastków. Współstrącanie. Ekstrakcja. Chromatografia – 2 godz.
4.Metody otrzymywania i właściwości transuranowców –1 godz.
5.Odpady promieniotwórcze – 1 godz.
6.Przeróbka wypalonego paliwa jądrowego. Napromienianie tarcz w reaktorze. Napromienianie tarcz w cyklotronie. Przeróbka paliwa z reaktora krótko pracującego tzw. „świeżego paliwa” – 2 godz.
7.Efekty izotopowe. Fizyczny. Chemiczny. W kinetyce chemicznej – równowagowy – 1 godz.
8.Reakcje wymiany izotopowej. Kinetyka jednorodnej wymiany izotopowej – 2 godz.
9.Metody rozdzielania izotopów. Absolutne. Statystyczne. Metoda destylacji frakcjonalnej. Metoda elektrolityczna. Metoda dyfuzyjna. Termodyfuzja. Metody wymiany izotopowej. Metoda elektromagnetyczna. Metoda odwirowania – 2 godz.
10.Metoda rozcieńczenia izotopowego – 1 godz.
11. Podstawowe procesy radiacyjne. Procesy pierwotne w chemii radiacyjnej. Tworzenie się i dezaktywacja cząsteczek wzbudzonych. Tworzenie się par jonowych – pierwotne procesy jonowe. Reakcje powstałych elektronów i jonów. Wolne rodniki. Reakcje jonowo-cząsteczkowe – 5 godz.
12.Metody pomiarowe w chemii radiacyjnej. Optyczne metody pomiarowe w chemii radiacyjnej. Radioluminescencja. EPR – zastosowania w chemii radiacyjnej – 3 godz.
13.Radioliza wody i roztworów wodnych. Wydajność radiacyjna – 1 godz.
14.Polimeryzacja radiacyjna i działanie promieniowania jonizującego na polimery – 3 godz.
15.Efekty radiacyjne w nieorganicznych ciałach stałych. Efekty radiacyjne w kryształach jonowych. Defekty ciała krystalicznego. Efekty radiacyjne w metalach i stopach – 3 godz.

Laboratory classes:
Radiochemia

1. Zapoznanie się z przepisami BHP oraz regulaminem Pracowni Radiochemicznej – 2godz.
Efekty kształcenia:
Student potrafi pracować w pracowni radiochemicznej zgodnie z regulaminem obowiązującym w pracowni
Student potrafi pracować z izotopami promieniotwórczymi
Student potrafi pobrać izotop promieniotwórczy
2. Otrzymywanie preparatów radiochemicznie czystych – 4 godz.
Efekty kształcenia:
Student potrafi posługiwać się wirówką laboratoryjną
Student potrafi otrzymać osad i przygotować go do pomiaru
Student potrafi obliczyć ile razy należy przeprowadzić proces oczyszczania by otrzymać preparat radiochemicznie czysty
3. Wydzielanie 234Th z azotanu uranylu – 4 godz.
Efekty kształcenia
Student potrafi przeprowadzić proces ekstrakcji i oddzielić fazę wodna od chloroformowej
Student potrafi na podstawie uzyskanych wyników pomiarowych obliczyć współczynnik ekstrakcji i procent ekstrakcji
Student potrafi obliczyć masy toru i protaktynu w badanej próbce
4. Chromatograficzna metoda rozdziału żelaza od mikro-ilości kobaltu – 4 godz.
Student potrafi obsłużyć kolumnę chromatograficzną
Student potrafi posługiwać się jednym z modułów programu LABVIEW służącym do rejestracji liczby zliczeń w zależności od czasu
Student potrafi wykonać wykresy z otrzymanych danych oraz obliczyć czas połowicznego wymywania
5. Efekt Szilarda – Chalmersa. Zależność wydzielania 56Mn od pH roztworu – 4 godz.
Student potrafi przesączyć roztwory i otrzymać osady
Student potrafi obliczyć wydajność efektu Szilarda-Chalmersa
Student potrafi sporządzić bilans 56Mn
Student potrafi obliczyć energię odskoku atomu 56Mn
6. Rozcieńczenie izotopowe – 4 godz.
Student potrafi otrzymać osady i przygotować je do pomiaru
Student potrafi wyznaczyć objętość i masę jodu w nieznanej próbce
7. Oznaczanie rozpuszczalności PbJ2 – 4 godz.
Student potrafi otrzymać osad
Student potrafi sporządzić roztwór wzorcowy o zadanym stężeniu
Student potrafi obliczyć iloczyn rozpuszczalności i rozpuszczalność korzystając z otrzymanych wyników pomiarów
Student potrafi obliczyć jak powinna się zmieniać rozpuszczalność pod wpływem dodania wspólnego jonu
8. Kinetyka wymiany izotopowej w układzie homogenicznym – 4 godz.
Student potrafi przeprowadzić reakcje wymiany izotopowej i obserwować jej przebieg
Student potrafi obliczyć stopień wymiany izotopowej
Student potrafi wyznaczyć szybkość wymiany oraz wartość stałej szybkości wymiany izotopowej
Student potrafi obliczyć czas połowicznej wymiany oraz sporządzić bilans znacznika
9. Efekt Szilarda – Chalmersa. Wydzielenie izomeru 80Br – 4 godz.
Student potrafi przeprowadzić proces ekstrakcji i rozdzielić fazę wodną od organicznej
Student potrafi przeprowadzić kalibrację energetyczną
Student potrafi zidentyfikować izotop na podstawie energii
Student potrafi wyznaczyć czas połowicznego rozpadu bromu

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 128 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 30 h
Realization of independently performed tasks 34 h
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation for classes 34 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Oceny z ćwiczeń laboratoryjnych oraz z kolokwium obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH

Ocena końcowa (OK) jest oceną z laboratoriów i kolokwium
OK.=0,3L+0,7K

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw chemii

Recommended literature and teaching resources:

Niesmiejanow AN. N., Radiochemia. Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1985.
McKay H.A.C., Principles of Radiochemistry. London, 1971.
Sobkowski J., Jelińska-Kazimierczuk M., Chemia Jądrowa. Warszawa, 2006.
Czerwiński A. Energia Jądrowa i Promieniotwórczość. Warszawa, 1998.
Lieser K.H. Nuclear and Radiochemistry, Wiley, Weinheim, 2001
Loveland W., Morrissey D.,J., Seaborg G.T., Modern Nuclear Chemistry, Wiley, USA, 2005
Kroh J., Chemia radiacyjna, PWN 1970.
Praca zbiorowa., Technika radiacyjna, WNT 1971.
J.W.T. Spinks, R.J. Woods, An Introduction to Radiation Chemistry, Wiley, Kanada, 2010
Materiały dydaktyczne na stronie www Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej: http://www.ftj.agh.edu.pl/

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajeciach:
Ćwiczeniach laboratoryjnych:
Pod koniec I i II serii ćwiczeń przewidziany jest dodatkowy termin ćwiczeń ( ogłaszany wczesniej przez prowadzących zajęcia) w którym można wykonac pomiary, których student z przyczyn losowych nie mógł wykonać w pierwotnym terminie. Student może odrobić tylko jedno ćwiczenie. Studenci moga wówczas odrabiać ćwiczenia po uprzednim uzyskaniu zgody prowadzącego zajęcia w jego grupie oraz odpowiedzi z części teoretycznej, potwierdzonej wpisem do protokołu.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH

Zasady zaliczania zajęć:
Ćwiczeń laboratoryjnych:
Zaliczenie laboratorium wymaga zaliczenia 6 ćwiczeń podanych w treści modułu.
Warunkiem uzyskania zaliczenia zpojedynczego ćwiczenia jest:
uzyskanie pozytywnej oceny z przygotowania teoretycznego
poprawnie wykonane pomiary
zaliczone sprawozdanie z opracowaniem wyników.