Historický vývoj radiačnej chémie. Iniciácia chemických reakcií žiarením, základný rozdiel medzi fotochemickými a radiačnochemickými reakciami. Radiačnochemické procesy v prírode, kozmické žiarenie. Základné veličiny a jednotky v radiačnej chémii: aktivita, celkový tok častíc, hustota prejdených častíc, hustota toku častíc, hustota prúdu častíc; dávková rýchlosť, dávka, dávkový ekvivalent, expozícia, expozičná rýchlosť, stredný výťažok radiačnochemických reakcií, prvotný radiačnochemický výťažok, lineárny prenos energie.
Izotopové
gama-zariadenia, zdroje b- a a-žiarenia, urýchľovače nabitých častíc, zdroje pozitrónov a pozitrónium, röntgenové
trubice, synchrotrónne žiarenie, jadrový reaktor: cirkulujúce rádionuklidy, štiepne produkty.
Princípy dozimetrie. Fyzikálne metódy dozimetrie: ionizačná metóda,
kalorimetrická metóda. Chemické metódy dozimetrie: zvláštnosti dozimetrického
merania chemickými metódami, výpočet dávky v skúmanom objekte, Frickeho
dozimeter a jeho modifikácie, iné kvapalinové dozimetre, dozimetre založené
na pevnej fáze, polymérne dozimetre, plynné dozimetre; dozimetria vnútorných
zdrojov. Dozimetria neutrónov. Mikrodozimetria. Meranie dávkovej a expozičnej
rýchlosti.
Základné pojmy. Strata
energie, ionizácia, dosah. Súčiniteľ zoslabenia, polohrúbka.
Koherentný rozptyl.
Fotoelektrický efekt, Comptonov efekt. Vznik elektrón-pozitrónového páru,
pozitrón a pozitrónium.
Elektróny, protóny,
deuteróny, a-častice, štiepne trosky. Prechod elektrónov cez hmotu (ionizácia, excitácia,
brzdné žiarenie, anihilácia pozitrónu a elektrónu, Vavilovovo-Čerenkovovo
žiarenie).
Rozptyl neutrónov (pružný
rozptyl, nepružný rozptyl, radiačný záchyt, uvoľňovanie nabitých častíc,
Štiepenie jadier, deje pri vysokých energiách). Spomaľovanie neutrónov.
Mechanizmus ionizácie a vytváranie stôp. Druhy stôp. Množstvo energie
uloženej v jednotlivych druhoch stôp.
Chronológia
udalostí. Druhy stôp, reakcie v stopách. Ionizácia, excitácia, termalizácia,
solvatácia. Solvatované elektróny, reakcie solvatovaných elektrónov. Kvázivoľné
elektróny. Katióny a anióny. Excitované stavy. Atómy, voľné radikály a
molekuly. Prenos energie a primárnych produktov.
Vodík, kyslík, dusík a jeho zlúčeniny, oxidy
uhlíka, vodná para.
Voda a homogénne vodné
roztoky: radiačná chémia vody, rádiolytické produkty vody. Radiačná chémia
vodných roztokov. Kinetika rádiolýzy vody. Koncentrované vodné roztoky.
Radiačná chémia organických zlúčenín, uhľovodíky, halogenované uhľovodíky,
alkoholy a iné organické zlúčeniny. Rádiolýza binárnych zmesí a roztokov
organických zlúčenín. Radiačná chémia polymérov, radiačná polymerizácia
a radiačné efekty a zmeny v ožiarených polyméroch, očkovacia kopolymerizácia.
Zmena elektrických
vlastností, poruchy kryštalickej mriežky, farebné centrá.
Príprava vzoriek, ožarovanie, vyhodnotenie experimentov. Metódy porovnávania.
Pulzná rádiolyza: pulzné zdroje ionizujúceho žiarenia, techniky na
monitorovanie intermediátov (optické a elektrochemické metódy, EPR),
dozimetria v pulznom režime, chemická kinetika pulznej rádiolyzy. Metódy pri
nízkych teplotách. Magnetické rezonančné metódy (EPR, NMR). Hmotnostná
spektrometria, Chromatografické metódy a ich kombinácie so spektrálnymi metódami).
Metóda stacionárnych koncentrácií: podmienky dosiahnutia stacionárnych
koncentrácií, princíp metódy stacionárnych koncentrácií, podmienky použiteľnosti
metódy stacionárnych koncentrácií, určenie pomeru rýchlostných konštánt
metódou stacionárnych koncentrácií.
Priemyselné radiačnochemické syntézy. Priemyselné aplikácie radiačnej
chémie polymérov. Radiačné technológie: katalytické procesy, rádiofarmakológia
a rádioterapia, radiačné ošetrovanie potravín, radiačná technika na
ochranu rastlín a v šľachtiteľskej genetike. Radiačná sterilizácia. Radiačné
zneškodňovanie odpadov. Radiačná chémia v reaktorovej technike.
Ekonomika prevádzky radiačnej techniky. Zdroje ionizujúceho žiarenia, izotopové zdroježiarenia, urýchľovaçe
elektrónov a ich porovnanie. Koeficient využitia energie. Dávka a produkčná
rýchlosť. Princípy vývoja radiačnochemickej technológie.
.
Predmet Chémia
vysokých energií, kam Radiačná chémia patrí ako súčasť vedných
disciplín nazvaných Chémia vysokých energií, sa na Katedre jadrovej
chémie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského prednáša samostatne,
čo je podmienené historickým vývojom katedry.
E-mail:
kuruc@fns.uniba.sk