Meno garanta kurzu: doc. RNDr. Jozef Kuruc, CSc.
Školský rok 2010/2011
Všeobecná charakteristika kurzu
Cieľom je oboznámenie s úlohou žiarenia, predovšetkým ionizujúceho žiarenia v evolúcii života, s objavmi v oblasti jadrových vied a ich využitím v praxi. Predmet sa zaoberá využitím objavov vo vede, technike a vplyv na životné prostredie. Analyzuje sa prítomnosť a úloha primordiálnych a technogénnych rádionuklidov v životnom prostredí, biologické pôsobenie žiarenia a jeho využitie v praxi. Použitie rádiofarmák v nukleárnej medicíne a význam projektu Cyklotrónového centra SR. Princíp činnosti jadrových zbraní, jadrových a termojadrových reaktorov, ich využitie vo výskume, v jadrovej energetike a vo vojenskom a civilnom námorníctve, dopad na životné prostredie. Analyzujú sa príčiny a následky havárií na niektorých jadrových zariadeniach. Prezentujú sa technológie nakladania s rádioaktívnymi odpadmi.
Rozsah: 2/0 (P/S)
Obsah kurzu
Veľké objavy v jadrových vedách
a v jadrovej chémii.
Prehľad Nobelových cien udelených za chémiu, fyziku a medicínu v oblasti jadrového výskumu, iné veľké objavy, neocenené Nobelovou cenou – aplikácie objavov vo vede a technike.
Jadrové premeny, detekcia žiarenia a ich
využitie v praxi.
Stručný prehľad jadrových premien, stručný prehľad metód detekcie ich aplikácie (alfa spektroskopia, beta spektroskopia a gama spektroskopia, ...).
Nukleogenéza, syntéza superťažkých
prvkov, súčasná Periodická tabuľka prvkov.
Princípy nukleogenézy prvkov, zastúpenie prvkov vo Vesmíre, princípy syntézy superťažkých prvkov, príprava transuránov, známe (superťažké) prvky, súčasná Periodická tabuľka prvkov, tabuľka superťažkých izotopov (Karlsruher Nuklidkarte), existuje ostrov stability? Chémia a aplikácie transuránov.
Aplikácie ionizujúceho žiarenia v nukleárnej
analytickej chémii, vo vede a technike.
Rádionuklidové datovanie, geochronológia, aktivačná a radiačná analýza (NAA, XRF, PIXE a iné), rádioizotopy v chémii, biochémii. Jadrové technológie, rádioizotopové zdroje energie.
Rádionuklidy v životnom prostredí.
Môže existovať život bez rádionuklidov a žiarenia? Kozmické žiarenie, kozmogénne nuklidy, prírodná rádioaktivita a primordiálne rádionuklidy, premenové rady a technogénne rádionuklidy. Rádionuklidy v potravinách? Ročný úväzok dávkového ekvivalentu obyvateľstva (prírodné a antropogénne ožiarenie). Výber rádionuklidov pre rádioekologický monitoring.
Úloha žiarenia v evolúcii, radiačná citlivosť organizmov, existuje prahová dávka žiarenia? Radiačné efekty pri nízkych dávkach žiarenia. Radiačné syndrómy a choroba z ožiarenia. Skoré a neskoré následky ožiarenia. Onkologické dedičné choroby. Prahová a bezprahová hypotéza. Môže byť ionizujúce žiarenie užitočné? Radiačná sterilizácia potravín, radiačná sterilizácia hmyzu, radiačná genetika. Terapia žiarením. Osobná dozimetria. Limity ožiarenia obyvateľstva a profesionálnych pracovníkov.
Ochrana pred žiarením
Princípy ochrany pred žiarením. Rádioprotektory a rádiosensibilizátory. Ochrana pred vonkajším ožiarením. Ochrana pred vnútorným ožiarením.
Praktické využitie ionizujúceho žiarenia.
Radiačné syntézy, radiačná polymerizácia a radiačné očkovanie, radiačná úprava materiálov, radiačné čistenie odpadových vôd a radiačná sterilizácia inštitucionálnych, poľnohospodárskych a mestských odpadov, medicínskych materiálov.
Izotopovo modifikované zlúčeniny a rádiofarmaká,
Aplikácie rádiofarmák v nukleárnej medicíne.
Príprava izotopovo modifikovaných zlúčenín a ich niektoré aplikácie v chémii, biochémii, rádiofarmácii a klinickej medicíne. Diagnostiké využitie rádiofarmák, rádionuklidová diagnostika ochorení a v onkológii. Princípy rádiodiagnostických metód. Terapeutické využitie rádiofarmák.
Jadrové zbrane, jadrová energetika a jadrové námorníctvo.
Princíp činnosti, skúšky jadrových zbraní a kontaminácia biosféry. Princíp činnosti jadrového reaktora. Vojenský atómový priemysel. Civilné a vojenské atómové námorníctvo. Rádioekologické problémy (atómové bombardovanie Hirošimy a Nagasaki, globálny spad).
Radiačné havárie a havárie reaktorov.
Medzinárodná stupnica INES pre hodnotenie udalostí na jadrových zariadeniach. Prehľad radiačných havárií vo svete: Kyštym, Windscale, Tokaimura a iné. Prehľad havárií jadrových reaktorov, Černobylská havária, Windscale Pile, Three Mile Island, Atómová elektráreň A-1 a iné). Analýza príčin havárií a následkov.
Rádioaktívne odpady (a nakladanie
s nimi)
Inštitucionálne RAO, jadrový palivový cyklus a RAO z jadrových elektrární, metódy spracovania RAO, transmutácie rádionuklidov, ukladanie nízkoaktívnych a stredneaktívnych RAO a dlhodobé uloženie vysokoaktívnych RAO.
Odporučená literatúra:
Enviroportál: Rádioaktivita v životnom prostredí. http://enviroportal.sk/dpsir/dpsir_kapitola.php?id_kap=560&rod=&id_indik=562