Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Chemia fizyczna i jądrowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0600-S2-O-CFJ
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: Chemia fizyczna i jądrowa
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Stacjonarne studia drugiego stopnia - Chemia - Semestr 2
Punkty ECTS i inne: 0 LUB 6.00 (w zależności od programu) 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
Wymagania wstępne:

- Zaliczenie następujących przedmiotów na poziomie licencjatu, zgodnie z ich podstawami programowymi: chemia fizyczna, matematyka;

- posiadanie wiedzy ogólnej z fizyki.

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela – 55 h.

Praca indywidualna studenta: uzupełnianie notatek, studia literatury, powtarzanie materiału, przygotowanie do zajęć, pisanie raportów z ćwiczeń – 70 h.

Czas potrzebny do przygotowania się i uczestnictwo w procesie oceniania (kolokwium, egzamin) – 25 h.

Razem: 150 h = 6 p. ECTS


Efekty uczenia się - wiedza:

W01: Zna i rozumie procesy zachodzące podczas przemian jądrowych, posiada wiedzę na temat kinetyki reakcji jądrowych - K_W04

W02: Zna podstawy chemii radiacyjnej, w tym chemiczne skutki oddziaływania promieniowania jonizującego na substancje chemiczne - K_W04

W03: Zna zastosowania izotopów promieniotwórczych w środowisku naturalnym, przemyśle, medycynie, energetyce - K_W04

W04: Zapoznał się ze skutkami oddziaływania promieniowania jonizującego na organizmy żywe. Zna zasady bezpiecznej pracy z substancjami promieniotwórczymi i promieniowaniem jonizującym - K_W14; K_W04

W05:– Ma pogłębioną wiedzę w zakresie fizykochemii mieszanin - K_W02


Efekty uczenia się - umiejętności:

U01: Potrafi przygotować próbki oraz zastosować właściwe techniki pomiarowe do zbadania natężenia promieniowania jonizującego materiałów, a także zinterpretować otrzymane wyniki - K_U02, K_U14

U02: Potrafi samodzielnie zaplanować i przeprowadzić eksperyment z użyciem substancji promieniotwórczych obecnych w środowisku - K_U11

U03: Potrafi wykorzystać zdobytą wiedzę z zakresu chemii fizycznej i jądrowej do rozwiązywania problemów - K_U01



Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K01: Ma świadomość ograniczenia własnej wiedzy i konieczności ciągłego jej poszerzania i pogłębiania - K_K01

K02: Jest świadomy znaczenia oraz zagrożeń związanych z wykorzystaniem związków promieniotwórczych oraz odpowiedzialnością związaną z ich stosowaniem - K_K03, K_K04

K03: Potrafi w sposób zrozumiały także dla niespecjalistów przedstawić wiedzę z zakresu chemii fizycznej i jądrowej - K_K07

Metody dydaktyczne:

Wykład

Ćwiczenia laboratoryjne


Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące:

- klasyczna metoda problemowa
- laboratoryjna

Metody dydaktyczne w kształceniu online:

- metody służące prezentacji treści
- metody wymiany i dyskusji

Skrócony opis:

Przedmiot pozwoli studentowi pogłębić wiedzę na temat przemian jądrowych i wykorzystania izotopów promieniotwórczych; Umożliwi wykształcenie umiejętności prawidłowej oceny zagrożenia, jakie stwarza obecność substancji radioaktywnych w otoczeniu człowieka; Rozszerzy jego wiedzę na temat fizykochemii mieszanin.

Pełny opis:

Wykład - zakres tematów:

1. Fizykochemia mieszanin (wielkości cząstkowe, nieidealność mieszanin).

2. Budowa jądra atomowego, cząstki elementarne (Model Standardowy). Stabilność jądra i przemiany jądrowe. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Kinetyka przemian jądrowych.

3. Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią. Absorpcja promieniowania elektromagnetycznego i cząstek naładowanych. Pomiary promieniowania - rodzaje detektorów.

4. Chemiczne skutki oddziaływania promieniowania jonizującego - elementy chemii radiacyjnej. Dozymetria. Oddziaływanie promieniowania jądrowego na organizmy żywe.

5. Energetyka jądrowa - reaktory jądrowe, problemy bezpieczeństwa. Zastosowanie izotopów w technice. Najważniejsze metody rozdzielania i wzbogacania izotopów.

6. Zastosowanie izotopów: Metody wskaźnikowe w chemii i biologii. Izotopowe metody określania wieku. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych w medycynie ( medycyna nuklearna) - radiodiagnostyka i radioterapia. Efekty izotopowe i ich zastosowanie.

Laboratorium - wykaz ćwiczeń:

Chemia jądrowa

1. Charakterystyka licznika scyntylacyjnego.

2. Neutronowa analiza aktywacyjna. Kinetyka samorzutnych przemian jądrowych.

3. Absorpcja promieniowania γ. Spektrometria promieniowania γ.

4. Właściwości promieniowania beta. Analiza ilościowa potasu metodą wskaźnika promieniotwórczego.

5. Pomiar i zasięg promieniowania α. Oznaczanie zawartości izotopów α-promieniotwórczych w minerałach i materiałach budowlanych.

Chemia fizyczna

6. Wyznaczanie cząstkowych objętości molowych składników w układzie H2O - C2H5OH

7. Wyznaczanie stałej dysocjacji wskaźników alkacymetrycznych metodą spektrofotometryczną

8. Wyznaczanie aktywności oraz współczynnika osmotycznego wody w roztworach kwasu solnego

Literatura:

1. W. Szymański, Chemia jądrowa, PWN, Warszawa 1996.

2. W. Szymański, Elementy nauki o promieniowaniu jądrowym dla kierunków ochrony środowiska, UMK, Toruń 1999.

3. J. Sobkowski, M. Jalińska-Kazimierczuk, Chemia jądrowa, Adamantan, Warszawa 2006.

4. A.B. Niesmiejanow i in., Ćwiczenia z radiochemii, PWN, Warszawa 1959.

5. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001.

6. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, 1. Podstawy fenomenologiczne, PWN, Warszawa 2005.

7. S.I. Sandler, Chemical and Engineering Thermodynamics, 3rd ed., Wiley, Singapore, 1999.

8. S.I. Sandler, Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics, 5th ed. Wiley, 2017.

Metody i kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny – W01, W02, W03, W04, W05, U03, K01, K03.

Laboratorium: kolokwium, raporty z ćwiczeń – W01, W04, U01, U02, U03, K02, K03

Wykład - Egzamin w formie stacjonarnej lub zdalnej składający się z dwóch części (chemia fizyczna i chemia jądrowa).

Na ocenę końcową z wykładu składa się:

- 33% wynik egzaminu z części dotyczącej chemii fizycznej,

- 67% wynik egzaminu z części dotyczącej chemii jądrowej.

Konieczne jest uzyskanie minimum 51% możliwych punktów z każdej części egzaminu oraz uzyskanie zaliczenia z laboratorium.

Laboratorium - Obowiązuje wykonanie 7 ćwiczeń i opracowanie wyników w postaci raportów według podanego schematu oraz podejście do kolokwium z zagadnień obejmujących tematykę zadań wykonywanych na pracowni. Niezbędne jest zaliczenie każdego z ćwiczeń oraz uzyskanie minimum 51% możliwych do uzyskania punktów.

Egzamin oraz Laboratorium oceniane są według skali:

<51% - niedostateczny (2)

51 - 60% - dostateczny (3)

61 - 65% - dostateczny+ (3,5)

66 - 75% - dobry (4)

76 - 80% - dobry+ (4,5)

>80% - bardzo dobry (5)

Praktyki zawodowe:

Brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 40 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Adamczak, Izabela Koter
Prowadzący grup: Piotr Adamczak, Izabela Koter, Stanisław Koter
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Skrócony opis:

Przedmiot umożliwi studentowi pogłębienie wiedzy na temat przemian jądrowych i wykorzystania izotopów promieniotwórczych. Umożliwi wykształcić umiejętności prawidłowej oceny zagrożenia, jakie stwarza obecność substancji radioaktywnych w otoczeniu człowieka.

Rozszerzy jego wiedzę na temat fizykochemii mieszanin.

Pełny opis:

Przedmiot pozwoli uzyskać poszerzoną wiedzę na temat:

– budowy jądra atomowego,

– samorzutnych przemian jądrowych i ich kinetyki (prawo rozpadu promieniotwórczego),

– procesów absorpcji promieniowania jonizującego (mechanizmy oddziaływania promieniowania alfa, beta, gamma i neutronów z materią),

– detektorów promieniowania (jonizacyjne, scyntylacyjne, półprzewodnikowe),

– wykorzystania materiałów promieniotwórczych w nauce, przemyśle, medycynie,

– metod pomiarowych stosowanych w radiochemii,

– fizykochemii mieszanin (wielkości cząstkowe, nieidealność mieszanin).

Literatura:

1. W. Szymański, Chemia jądrowa, PWN, Warszawa 1996.

2. W. Szymański, Elementy nauki o promieniowaniu jądrowym dla kierunków ochrony środowiska, UMK, Toruń 1999.

3. J. Sobkowski, M. Jalińska-Kazimierczuk, Chemia jądrowa, Adamantan, Warszawa 2006.

4. A.B. Niesmiejanow i in., Ćwiczenia z radiochemii, PWN, Warszawa 1959.

5. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2001.

6. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna, 1. Podstawy fenomenologiczne, PWN, Warszawa 2005.

7. S.I. Sandler, Chemical and Engineering Thermodynamics, 3rd ed., Wiley, 1999.

8. S.I. Sandler, Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics, 5th ed., Wiley, 2017.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)