PředmětyPředměty(verze: 964)
Předmět, akademický rok 2024/2025
   Přihlásit přes CAS
Jaderná chemie - MC270P93
Anglický název: Nuclear Chemistry
Český název: Jaderná chemie
Zajišťuje: Katedra organické chemie (31-270)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2024
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:kombinovaná
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Poznámka: povolen pro zápis po webu
při zápisu přednost, je-li ve stud. plánu
Garant: Dr. Lukáš Rýček, M.Sc.
Vyučující: Ing. Kateřina Ondrák Fialová
Dr. Lukáš Rýček, M.Sc.
doc. Ing. Stanislav Smrček, CSc.
Ing. Petra Suchánková, Ph.D.
Neslučitelnost : MC270P58
Soubory Komentář Kdo přidal
stáhnout 2024_2_Binukleární reakce, mechanismus jaderných reakcí,průřez,výtěžky, fůze,štěpení, urychlovače.pptx Dr. Lukáš Rýček, M.Sc.
Anotace -
Předmět Jaderná chemie dává posluchačům základní přehled jak v oblasti teoretické jaderné chemie, tak i v její aplikované oblasti jako je detekce jaderného záření, použití radionuklidů ve výzkumu, problematika jaderných elektráren či radioekologie. V průběhu kurzu dostávají posluchači řadu informací, které jim umožní kvalifikovaně hodnotit rizika spojená jak s přirozeným výskytem, tak i využitím radionuklidů.
Poslední úprava: Rubešová Jana, RNDr., Ph.D. (26.02.2018)
Literatura

L. Lešetický: Struktura látek. Atomové jádro. Universita Karlova, Praha, 1992.
O. Navrátil a kol. : Jaderná chemie, Academia Praha, 1985.
V. Majer a kol.: Základy jaderné chemie. SNTL Praha 1981.

Mizera J., Gosman., Lebeda.: Výpočty pro jaderné chemiky, jaderná chemie, elektrochemie, Praha, ČVUT 2001.

Poslední úprava: Smrček Stanislav, doc. Ing., CSc. (27.09.2023)
Požadavky ke zkoušce

Zkouška se skládá ze dvou částí písemné a ústní. Písemná část sestává z tří teoretických otázek a výpočetního příkladu a je hodnocena bodovým hodnocením 3x25 bodů za teorii a 25 bodů za početní příklad. Celkový maximální počet bodů je 100, k postupu do dalšího (ústního) kola je zapotřebí minimálně 60 bodů. Výsledek 0 bodů z některé části písemné zkoušky anuluje body ostatní.
Ústní část sleduje celkovou orientaci v oboru jaderná chemie, součástí je i rozbor první písemné části, případné upřesnění odpovědí v ní obsažených, získání více než 60 bodů z písemné části neznamená automaticky úspěšné složení zkoušky.

Ke zkoušce je nutné přinést vlastní kalkulačku, možno použít vlastní periodickou tabulku.

Cvičení doplňuje základní přednášku z jaderné chemie ve smyslu řešení jaderně chemických výpočtů týkajících se především kinetiky a energetiky jaderných reakcí. Součástí cvičení je rovněž detailnější náhled do speciálních kapitol jaderné chemie, jako jsou např. elementární částice, radionuklidové generátory či jaderné reaktory.

Náplň cvičení:

1) Úvod do fyziky elementárních částic
2) Jaderné reakce
3) Kinetika jaderných reakcí - výpočty
4) Energetika jaderných reakcí - výpočty
5) Radiochemické rovnováhy – výpočty

Cvičení je zajišťováno pedagogy z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské, bude probíhat v podobném komunikačním prostředí a na platformě moodle (ČVUT). Cvičení probíhá jako dvouhodinové 1x za 14 dní.

Cvičení je ukončeno zápočtem. Podmínky pro udělení zápočtu:

Výsledek zápočtového testu vyšší než 70 % pro předtermín a 60 % pro normální termín z maximálního bodového zisku.

Poslední úprava: Smrček Stanislav, doc. Ing., CSc. (27.09.2023)
Sylabus

1. Struktura atomového jádra. Silová působení. Vlastnosti mikročástic. Systematika subnukleárních částic. Atomové jádro.
2. Samovolné jaderné přeměny. Radioaktivita. Základní typy přeměn.Kinetika a energetika jaderných reakcí. Spontánní štěpení. Zvláštní přeměny.
3. Jaderné reakce. Obecné zákonitosti, kinetika. Reakce neutronů. Reakce nabitých částic. Reakce fotonů. Štěpné rekce. Jaderná fúze. Zdroje jaderných střel.
4. Jaderné záření. Interakce záření s látkou. Detekce jaderného záření. Biologické účinky záření.
5. Vlastnosti nuklidů. Systematika nuklidů. Přirozené a umělé radionuklidy.
6. Jaderná energie. Jaderné reaktory, štěpení uranu.

Poslední úprava: Smrček Stanislav, doc. Ing., CSc. (27.09.2023)
Výsledky učení

Po absolvování předmětu student:

Popíše strukturu atomového jádra a vysvětlí principy jeho stability/nestability, velikost vazebné energie a definuje základní jaderné parametry.

Rozliší jednotlivé typy dezintegrace nestabilních nuklidů (alfa, beta, gama rozpad, záchyt elektronu, interní konverze) a vypočítá pokles radioaktivity s časem (kinetika radioaktivního rozpadu), hmotnost nuklidů dané aktivity a posoudí energetickou bilanci uvedených pochodů.

Vysvětlí princip radioaktivní rovnováhy a aplikuje tyto poznatky na výpočet parametrů radioaktivních rovnováh.

Objasní principy interakce terčového atomu při ostřelování proudem částic, vypočítá parametry ozařování a výslednou aktivitu

Vysvětlí princip řetězové reakce a průběh štěpení 235U včetně energetické bilance

Popíše základní typy detektorů radioaktivity a vysvětlí, na jakých principech jsou založeny (plynově ionizační, scintilační, polovodičový, fotografický, mlžná a bublinková komora)a znázorní jejich schemata. Objasní jejich vlastnosti (velikost aktivity, energetická závislost) a způsob vyhodnocení naměřených hodnot.

Vysvětlí a na příkladech ukáže využití radionuklidů v praxi (stopovací metody, RIA, nukleární medicína, neutronová aktivační analýza, radioanalytické metody).

Popíše principy a komponenty jaderného reaktoru, vysvětlí princip jeho fungování. Objasní fungování jaderné elektrárny, vymezí jejich typy a zdůvodní její přednosti a nedostatky.

V rámci cvičení student aplikuje získané znalosti na řešení jaderných reakcí, kinetiky, radioaktivních rovnováh, ozařování proudem částic a generátorů radionuklidů.

 

Poslední úprava: Smrček Stanislav, doc. Ing., CSc. (20.09.2024)
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK