Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych 1200-2ENDASPRW1M
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
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
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
Kryteria oceniania
Wykład „Detekcja i analiza substancji promieniotwórczych” kończy się kolokwium końcowym. Warunkiem zaliczenia wykładu jest uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium końcowego.
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
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: