Aplikovaná jaderná chemie - MC240P59

• Anglický název: Applied nuclear chemistry
• Český název: Aplikovaná jaderná chemie
• Zajišťuje: Katedra anorganické chemie (31-240)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2019
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:ústní
• Rozsah, examinace: letní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: 4
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Václav Tyrpekl, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Vojtěch Kubíček, Ph.D.; doc. RNDr. Václav Tyrpekl, Ph.D.

Anotace

čeština

Přednáška poskytuje základní přehled o hlavních aplikacích jaderné chemie.
První část přednášky seznamuje studenty s chemickými aspekty jaderné energetiky – těžbou a zpracováním
uranu, typy jaderných elektráren, zpracováním paliva, využívanými materiály.
Druhá část pak zahrnuje medicinální využití jaderné chemie v radioterapii a zobrazovacích metodách PET a
SPECT. Osvětluje výběr a produkci vhodných radionuklidů a důležité aspekty jejich medicinálního využití.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (08.04.2013)

angličtina

The course is aimed at the most important application of temporary nuclear chemistry.
The first part shows chemical aspects of nuclear energy sources – uranium mining and processing, types of
nuclear power plants, nuclear fuel processing, applied materials.
The second part brings overview of medical applications of nuclear chemistry in radiotherapy and imaging
techniques PET and SPECT – properties and production of important radionuclides, fundamental aspects of
medical application.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (08.04.2013)

Literatura

čeština

V. Majer: Základy jaderné chemie, Základy jaderné chemie. SNTL Praha 1981.

G. Choppin, J.-O. Liljenzin, J. Rydberg: Radiochemistry and Nuclear Chemistry, 3rd Edition, Butterworth - Heinemann, 2002

Comprehensive Nuclear Materials, 2012 Elsevier Ltd., Editor-in-Chief: Rudy J.M. Konings

K. Kupka, J. Kubinyi, M Šámal a kol.: Nukleární medicína, P3K Příbram 2007.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (07.10.2013)

angličtina

• V. Majer: Základy jaderné chemie, Základy jaderné chemie. SNTL Praha 1981.
• G. Choppin, J.-O. Liljenzin, J. Rydberg: Radiochemistry and Nuclear Chemistry, 3rd Edition, Butterworth - Heinemann, 2002
• Comprehensive Nuclear Materials, 2012 Elsevier Ltd., Editor-in-Chief: Rudy J.M. Konings
• K. Kupka, J. Kubinyi, M Šámal a kol.: Nukleární medicína, P3K Příbram 2007.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (26.10.2019)

čeština

• V. Majer: Základy jaderné chemie, Základy jaderné chemie. SNTL Praha 1981.
• G. Choppin, J.-O. Liljenzin, J. Rydberg: Radiochemistry and Nuclear Chemistry, 3rd Edition, Butterworth - Heinemann, 2002
• Comprehensive Nuclear Materials, 2012 Elsevier Ltd., Editor-in-Chief: Rudy J.M. Konings
• K. Kupka, J. Kubinyi, M Šámal a kol.: Nukleární medicína, P3K Příbram 2007.

Požadavky ke zkoušce

čeština

Pro splnění studijní povinnosti je požadováno vypracování krátké práce na zadané téma a prezentace souhrnu práce. Prezentace budou probíhat v termínu přednášky v posledních třech týdnech semestru. V průběhu prezentace budou doplňujícími otázkami testovány znalosti studenta.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (07.02.2019)

angličtina

Student has to write a manuscript dealing with the given topic and present overview of the topic. The presentations will be organised in the lecture time in the last three weeks of semestr. Additional questions will be asked in the frame of presentation to test knowledges.

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (07.02.2019)

Sylabus

čeština

 

1. Úvod do přednášky, historické vymezení oboru
   Základní pojmy zopakování - charakteristika jádra, radioaktivita, stabilita atomu, radioaktivní záření, jaderné reakce
2. Produkce radionuklidů - urychlovače částic (iontové zdroje, jedno-drahové urychlovače, Van den Graaf, cyklotrony, synchrotrony, zdroje neutronů), výtěžek produkce, zpracování
   Významné radionuklidy - medicína (¹³¹In,⁶⁷Ga, ^131,123I, ¹⁸F, ¹¹C, ¹⁵O), jaderná energetika (^238,235U, ²³⁹Pu), jaderná fúze (H, D, T)
3. Úvod do jaderné energetiky - princip elektrárny (typy), konstrukční materiály (beton, ocel, palivo, chladicí voda)
4. Palivový cyklus - těžba a zpracování uranu, chemie uranu (soli, oxidy), jaderné palivo, chování za provozu, přepracování
5. Chemie za vysokých teplot (projektové, nadprojektové havárie) v jaderných elektrárnách - fázové diagramy (vícesložkové) pro jaderné materiály, degradace paliva a tavení aktivní zóny reaktoru, únik a chemie štěpných produktů
6. Chemie radioaktivních prvků - Uran, Thorium, Radium, Radon, Polonium, Transuranové prvky
7. Úvod do nukleární medicíny, značení organických molekul pro radiodiagnostiku, radiofarmaka - rychlost přípravy, selektivita, biodistribuce, targeting
8. Zobrazovací techniky v nukleární medicíně: Positronová emisní tomografie (PET), Jednofotonová emisní tomografie (SPECT), Radioterapie - principy, používané izotopy, doba života, typy ligandů

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (23.11.2023)

angličtina

 

1. Introduction, historical overview
   Basic principles - nucleus, radioactivity, atom stability, nuclear fission, nuclear reactions
2. Radionuclide production - particle accelerators (ion sources, single-path accelerators, Van den Graaf, cyclotrons, synchrotrons, neutron sources), production yield, processing
   Important radionuclides - medicine (¹³¹In,⁶⁷Ga, ^131,123I, ¹⁸F, ¹¹C, ¹⁵O), nuclear energy (^238,235U, ²³⁹Pu), nuclear fusion (H, D, T)
3. Introduction to nuclear energy - nuclear power plants (types), construction materials (concrete, steel, nuclear fuel, cooling water)
4. Nuclear fuel cycle - uranium mining and processing, uranium chemistry (salts, oxides), nuclear fuel, reprocessing
5. High-temperature chemistry (severe accidents) in nuclear power plants - phase diagrams (multicomponent) of nuclear materials, fuel degradation and reactor active-zone melting, leakage and chemistry of fission products.
6. Chemistry of radioactive elements - Uranium, Thorium, Radium, Radon, Polonium, Transuranium elements
7. Introduction to nuclear medicine, labeling of organic molecules for radiodiagnostics, radiopharmaceuticals - production, selectivity, biodistribution, targeting
8. Nuclear imaging techniques: Positron emission tomography (PET), Single photon emission computed tomography (SPECT), Radiotherapy - principles, most common isotopes, half-lives, ligand types

Poslední úprava: Kubíček Vojtěch, doc. RNDr., Ph.D. (23.11.2023)