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放射化学 / Radiochemistry

単位数: 2. 担当教員: 桐島 陽, 秋山 大輔. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-QUS304J.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

Google Classroomコード: z7kqy7e
(連絡等に使う。講義開始前に必ず登録して確認する事。)

1. 目的 
科学者・技術者には、現象の物理的・化学的側面を同時に理解し、判断する能力が必須である。両者の接線の基礎事象とその応用に関して、放射能を一つの切り口として理解する。
2. 概要 
放射能など原子核現象と物理、化学との関連を系統的に学び、放射性同位元素や放射線の理工学からライフサイエンスまでに及ぶ広範な利用について学ぶ。
3. 達成目標等 
本授業では主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・放射能に係わる原子核の物理現象とその応用技術の理解
・原子核現象と軌道電子現象の相関の理解と化学現象への影響の解析・評価
・放射能を用いた分離・分析手法、同位体交換など核現象の工学利用の基礎知識の理解と応用
・放射線取扱主任者・核燃料取扱主任者・原子炉主任技術者・技術士などの国家試験の化学分野の一部をカバー

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Google Classroom code: z7kqy7e

The scientific basis of nuclear phenomena is lectured in chemistry for engineering application, material science, and medical science. The types of radioactive decay, its effect on chemical reaction, separation, and analysis of radio-activities are provided in this class. The content of this lecture includes the chemistry field of the national qualification exam for radiation and nuclear reactor operation.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

本授業は基礎科目であるので特に指定はないが、自然科学群の物理、化学を十分に勉強しておくことが望ましい。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

It is recommended to study basic chemistry and physics in earlier semesters.

授業計画

第1回 序論(原子の構成と放射能、原子力と放射化学)
第2回 放射壊変現象①
第3回 放射壊変現象②
第4回 天然放射性元素の化学
第5回 核反応と放射能
第6回 放射線と物質の相互作用、放射線化学概論
第7回 放射線の測定と放射能の定量
第8回 放射能の製造と精製
第9回 同位体の化学(同位体交換、濃縮、分離)
第10回 人工放射性元素の化学①
第11回 人工放射性元素の化学②
第12回 放射化学の応用①(放射化分析等)
第13回 放射化学の応用②(環境科学・年代測定等)
第14回 再処理での分離化学
第15回 まとめと試験

授業計画(E)

1. Introduction
2. Radiation and decay 1
3. Radiation and decay 2
4. Radioactivities in the environment
5. nuclear reaction
6. Ionization & excitation
7. Radiation detection
8. Production of radioactivity
9. Nuclear chemistry
10. Basic actinide chemistry 1
11. Basic actinide chemistry 2
12. Application of radiochemistry 1
13. Application of radiochemistry 2
14. Radiochemistry in the nuclear fuel cycle
15. Summary and final examination

授業時間外学習

授業時間は限られているので、自主学習が重要になる。予習・復習を必ず行うようにすること。

授業時間外学習(E)

The session time is limited and therefore self-directed learning is important. Students are required to prepare and review for each class.

成績評価方法及び基準

定期試験、授業への出席状況、レポートを総合して評価

成績評価方法及び基準(E)

Students are evaluated on their submitted report, attendance, and the final examination.

教科書および参考書

  • 現代放射化学, 海老原充, 化学同人 (2005) ISBN/ISSN: 9784759810448 資料種別:教科書
  • 放射線概論第8版, 柴田徳思, 通商産業研究社 (2012) ISBN/ISSN: 9784860451080 資料種別:参考書
  • 放射化学概論, 富永健, 東京大学出版 (1999) ISBN/ISSN: 4130625004 資料種別:参考書
  • 放射線化学のすすめ, 日本放射線化学会編, 学会出版センター (2006) ISBN/ISSN: 4762230502 資料種別:参考書

オフィスアワー

事前にE-mail等で連絡すること。教員の連絡先は授業中に伝える。

オフィスアワー(E)

Make an appointment in advance via e-mail or other means. The contact information for the lecturer will be given in class.

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