Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Izotopowe metody badania materiałów budowlanych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CCHB-1-507-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Chemia Budowlana
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. Marcinek Andrzej (andrzej.marcinek@p.lodz.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Zapoznanie studentów z podstawową wiedzą dotyczącą promieniotwórczości, praw rządzących przemianami promieniotwórczymi, występowania i rozpowszechnienia izotopów promieniotwórczych w środowisku i otoczeniu człowieka ze szczególnym uwzględnieniem materiałów wykorzystywanych w budownictwie i przemyśle. Przekazanie podstawowych informacji dotyczących metod detekcji promieniowania jądrowego i substancji promieniotwórczych oraz przedstawienie zastosowań izotopów promieniotwórczych w nauce i technice.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student będzie posiadał wiedzę na temat występowania izotopów promieniotwórczych w materiałach i środowisku. CHB1A_W10, CHB1A_W03, CHB1A_W09, CHB1A_W05, CHB1A_W08 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student będzie posiadał wiedzę na temat praw rozpadu promieniotwórczego i podstaw detekcji promieniowania jonizującego. CHB1A_W10, CHB1A_W03, CHB1A_W09, CHB1A_W05, CHB1A_W08 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Student będzie posiadał wiedzę na temat materiałów odpadowych i ubocznych o podwyższonej promieniotwórczości naturalnej powstających w wyniku działalności przemysłowej człowieka (NORM i TENORM) i znał możliwości zastosowania tych materiałów jako surowców do produkcji materiałów budowlanych. CHB1A_W10, CHB1A_W03, CHB1A_W09, CHB1A_W05, CHB1A_W08 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W004 Student będzie posiadał wiedzę na temat norm i przepisów dotyczących zastosowania materiałów promieniotwórczych w budownictwie i podstaw ochrony radiologicznej. CHB1A_W10, CHB1A_W03, CHB1A_W09, CHB1A_W05, CHB1A_W08 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi: - posługiwać się właściwie dobranymi metodami i radiometrycznymi i sprzętem pomiarowym umożliwiajcych pomiary zawartości izotopów promieniotwórczych w różnych materiałach (w szczególności w materiałach budowlanych i surowcach do ich produkcji) i potrafi zinterpretować wyniki uzyskane tymi metodami, - wyszukiwać potrzebne informacje dotyczące możliwości wykorzystania materiałów odpadowych w budownictwie, - na podstawie dostępnej wiedzy i materiałów opracować krytyczną analizę w kierunku możliwości wykorzystania różnego rodzaju syrowców mineralnych (w tym w szczególności NORM i TENORM) do produkcji materiałów budowlanych, - posługiwać się językiem w zakresie poznanych metod radiometrycznych w kontekście realizacji potrzeb charakteryzacji materiałów budowlanych i surowców służących do ich produkcji. CHB1A_U13, CHB1A_U12, CHB1A_U03, CHB1A_U09, CHB1A_U04, CHB1A_U01, CHB1A_U08, CHB1A_U07, CHB1A_U05, CHB1A_U10, CHB1A_U02, CHB1A_U11, CHB1A_U06 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Po zakończeniu przedmiotu student nabywa lub poszerza następujące kompetencje społeczne: - świadomość ważności zawodu inżyniera towarzyszących mu dylematów: naukowych, technicznych oraz pozatechnicznych: etycznych, prawnych, ekonomicznych i społecznych związanych z wykonywanym zawodem, - jest gotów do pracy samodzielnej i w grupie, prezentuje efekty swojej pracy, dokonuje samooceny i oceny innych z uwzględnieniem aspektów technicznych, ekonomicznych i prawnych. CHB1A_K01, CHB1A_K04, CHB1A_K05, CHB1A_K02, CHB1A_K06, CHB1A_K03 Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student będzie posiadał wiedzę na temat występowania izotopów promieniotwórczych w materiałach i środowisku. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student będzie posiadał wiedzę na temat praw rozpadu promieniotwórczego i podstaw detekcji promieniowania jonizującego. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student będzie posiadał wiedzę na temat materiałów odpadowych i ubocznych o podwyższonej promieniotwórczości naturalnej powstających w wyniku działalności przemysłowej człowieka (NORM i TENORM) i znał możliwości zastosowania tych materiałów jako surowców do produkcji materiałów budowlanych. + - + - - - - - - - -
M_W004 Student będzie posiadał wiedzę na temat norm i przepisów dotyczących zastosowania materiałów promieniotwórczych w budownictwie i podstaw ochrony radiologicznej. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi: - posługiwać się właściwie dobranymi metodami i radiometrycznymi i sprzętem pomiarowym umożliwiajcych pomiary zawartości izotopów promieniotwórczych w różnych materiałach (w szczególności w materiałach budowlanych i surowcach do ich produkcji) i potrafi zinterpretować wyniki uzyskane tymi metodami, - wyszukiwać potrzebne informacje dotyczące możliwości wykorzystania materiałów odpadowych w budownictwie, - na podstawie dostępnej wiedzy i materiałów opracować krytyczną analizę w kierunku możliwości wykorzystania różnego rodzaju syrowców mineralnych (w tym w szczególności NORM i TENORM) do produkcji materiałów budowlanych, - posługiwać się językiem w zakresie poznanych metod radiometrycznych w kontekście realizacji potrzeb charakteryzacji materiałów budowlanych i surowców służących do ich produkcji. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Po zakończeniu przedmiotu student nabywa lub poszerza następujące kompetencje społeczne: - świadomość ważności zawodu inżyniera towarzyszących mu dylematów: naukowych, technicznych oraz pozatechnicznych: etycznych, prawnych, ekonomicznych i społecznych związanych z wykonywanym zawodem, - jest gotów do pracy samodzielnej i w grupie, prezentuje efekty swojej pracy, dokonuje samooceny i oceny innych z uwzględnieniem aspektów technicznych, ekonomicznych i prawnych. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 6 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 13 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 4 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
Wykład.

Zwięzłe przedstawienie źródeł promieniowania jonizującego występujących w środowisku i otoczeniu człowieka, prawa rozpadu promieniotwórczego, podstawy detekcji promieniowania, zastosowanie izotopów promieniotwórczych w nauce, technice i medycynie. Występowanie i rozpowszechnienie naturalnych i sztucznych izotopów promieniotwórczych będących wynikiem działalności przemysłowej człowieka (NORM i TENORM). Zastosowanie materiałów typu NORM i TENORM jako surowców do produkcji materiałów budowlanych. Normy i przepisy dotyczące zastosowania materiałów promieniotwórczych w budownictwie. Ochrona i zagrożenia radiologiczne związane z obecnością substancji promieniotwórczych w materiałach budowlanych i ocena wielkości dawek promieniowania otrzymywanych ze źródeł zawierających NORM i TENORM.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):
Ćwiczenia laboratoryjne.

Wykonanie czterech ćwiczeń laboratoryjnych (3 godzinnych) związanych z detekcją promieniowania jądrowego i oznaczaniem zawartości izotopów promieniotwórczych w próbkach środowiskowych i materiałach budowlanych. Wykonywane ćwiczenia obejmują zastosowanie podstawowych technik stosowanych w detekcji promieniowania jonizującego, takich jak spektrometria promieniowania gamma, metod ciekłoscyntylacyjnych, wykorzystanie detektorów scyntylacyjnych krystalicznych i polimerowych:
1. Spektrometria promieniowania gamma,
2. Oznaczanie zawartości radionuklidów w materiałach budowlanych,
3. Oznaczanie stężenia izotopu Rn-222 w wodzie,
4. Oznaczanie stężenia izotopu Rn-222 w powietrzu.
Przeprowadzone ćwiczenia pozwalają zaznajomić się wykonującym je studentom z metodami oznaczania izotopów promieniotwórczych oraz poznać metody chemiczne stosowane w celu przygotowania próbek i separacji izotopów promieniotwórczych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie wykonują ćwiczenia laboratoryjne pod nadzorem prowadzącego zgodnie z harmonogramem, a na podstawie uzyskanych wyników pomiarowych rozwiązują zadany problem praktyczny (wyznaczenie szukanej wielkości, badanie zależności, etc.). Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Laboratorium (40% oceny końcowej): oceny ze sprawozdań z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych; kolokwium zaliczeniowe na zakończenie laboratorium zakresem obejmujące wiedzę dotyczącą wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych oraz zadanie(-a) obliczeniowe do rozwiązania. Warunkiem przystąpienia do kolokwium i uzyskania zaliczenia jest wcześniejsze złożenie i zaliczenie sprawozdań.
Wykład (60% oceny końcowej): kolokwium po zakończeniu cyklu wykładów zakresem obejmujące materiał wykładowy oraz zadania obliczeniowe. Możliwość przystąpienia do kolokwium tylko po uprzednim zaliczeniu laboratorium. Warunkiem zdania jest uzyskanie minimum 60% punktów przeliczanych następnie na oceny. Opcjonalnie przygotowanie eseju i/lub prezentacji na wybrany lub zadany temat, celem sprawdzenia umiejętności pozyskiwania informacji ze źródeł literaturowych i analizowania ich.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie ocen ze sprawozdań z wykonanych ćwiczeń i ocen z kolokwiów wejściowych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Laboratorium: 40% oceny końcowej
Wykład: 60% oceny końcowej

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Dopuszcza się jedną nieusprawiedliwioną nieobecność studenta na ćwiczeniach laboratoryjnych. W harmonogramie zajęć laboratoryjnych przewidziany jest jeden termin rezerwowy (ostatnie spotkanie w ramach danego cyklu zajęć), na których studenci, którzy nie wykonali kompletu ćwiczeń mogą dane ćwiczenie odrobić.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagania wstępne w odniesieniu do materiału wykładowego i ćwiczeń laboratoryjnych to chemia, chemia fizyczna, matematyka, fizyka. W odniesieniu do poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych zakres wymagań wstępnych podany w instrukcji do danego ćwiczenia.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Literatura podstawowa:
1. J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, Chemia Jądrowa, wyd. Adamaton, 2006.
2. H. Bem, Radioaktywność w środowisku naturalnym, wyd. PAN 2005.
3. J. Araminowicz i in., Laboratorium fizyki jądrowej, wyd. PWN 1974.
4. Prawo atomowe, www.paa.gov.pl
5. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych.
6. W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu, PWN 2010.
7. B. Berge, The ecology of building materials, Elsevier 2009.

Literatura uzupełniająca:
1. Człowiek i promieniowanie jonizujące. PWN, Warszawa, 2001.
2. W. Loveland, D. Morrissey, G. Seaborg, Modern nuclear chemistry, wyd. WILEY 2006.
3. G. Gilmore, Practical gamma ray spectrometry, WILEY 2008.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Szajerski, P., Bogobowicz, A., Bem, H., Gasiorowski, A., Quantitative evaluation and leaching behavior of cobalt immobilized in sulfur polymer concrete composites based on lignite fly ash, slag and phosphogypsum, J. Clean. Prod. 2019, 222, 90-102
2. Piotr Szajerski, Joanna Celinska, Henryk Bem, Andrzej Gasiorowski, Rafal Anyszka, Piotr Dziugan, Radium content and radon exhalation rate from sulfur polymer composites (SPC) based on mineral fillers, Constr. Build. Mat., 2019, 198, 390-398
3. Grabowski, P., Tomkielski, D., Szajerski, P., Gwardiak, H., Changes of biodiesel composition after electron beam irradiation, J. Radioanal. Nucl. Chem. 2019, 319, 727-36
4. Grabowski, P., Jarosiński, P., Szajerski, P., Gwardiak, H., Influence of electron beam irradiation on water-saturated biodiesel, J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018, 318, 1401-8
5. H. Bem, M. Długosz-Lisiecka, S. Janiak, D. Mazurek, P. Szajerski, Fast determination of indoor radon ( 222 Rn) concentration using liquid scintillation counting, J. Radioanal. Nucl. Chem. 2017, 312, 337-42
6. Szajerski P., Jakubowska M., Gasiorowski A., Mandowska E., Dosimetric properties of europium, gadolinium and cerium borosilicate glasses in application of electron beam dose measurements, J. Lumin. 182 (2016) 300-11
7. Piotr Szajerski, Application of NORM and TENORM materials in sulfur polymer concrete production (in Polish) in "Properties of sulfur polymer concrete composites based on waste and byproducts from energy and petrochemical industry”, ISBN 978-83-63929-17-6, Lodz 2017
8. Piotr Szajerski, Evaluation of sulfur polymer concrete composites application in nucelar and radiation technologies (in Polish) in "Properties of sulfur polymer concrete composites based on waste and byproducts from energy and petrochemical industry”, ISBN 978-83-63929-17-6, Lodz 2017
9. Optimization of the heavy metal (Bi-W-Gd-Sb) concentrations in the elastomeric shields for computer tomography (CT), J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014, 300, 385
10. Szajerski, P.; Zaborski,M.; Bem, H.; Baryń, W.; Kusiak E.; Generation of the additional fluorescence radiation in the elastomeric shields used in computer tomography (CT), J. Radioanal. Nucl. Chem. 2013, 298, 1913–21
11. Kusiak, E.; Zaborski, M.; Staniszewska M.A.; Bem, H.; Szajerski, P.; Baryń, W., Osłony elastomerowe redukujące dawki promieniowania X w technikach tomografii komputerowej, Polimery, 2013, 7-8, 519
12. Grabowski, P.; Długosz, M.; Szajerski, P.; Bem, H.; Comparison of selected natural radionuclides concentrations in the thermal groundwater of Mszczonow, Cieplice and Uniejów, Poland, Nukleonika, 2010, 55, 181 − 5

Informacje dodatkowe:

Brak