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高エネルギー原子核反応等により生成された不安定な粒子が原子・分子系に取込まれると、通常の化学反応では見られないような奇妙な化学反応がおこる。不安定な粒子として、素粒子、反粒子、放射性同位体をとりあつかう。陽電子は電子の反粒子で、電荷の符号以外は電子と同じ物理的性質をもつ。陽電子は、電子と接触すると対消滅し、複数本のガンマ線を放出する。このガンマ線を測定することにより、陽電子をプローブとして原子・分子から材料まで様々な化学物質を分析することができる。環境中には、天然および人工の放射性同位体が存在し、これらを摂取することによる内部被ばくの原因となっており、環境中の放射性同位体の動態の解明が望まれています。環境中の放射性同位体の動向や振る舞いについて解説する。
When unstable particles created by high energy nuclear reaction etc. are incorporated into atomic/molecular systems, exotic chemical reactions which are not seen in ordinary chemical reactions occur. As unstable particles, elementary particles, antiparticles, radioactive isotopes will be considered. A positron is an antiparticle of an electron and has the same physical properties as an electron except for the sign of charge. The positron annihilates when it comes in contact with an electron and emits a few gamma rays. By measuring these gamma rays, it is possible to analyze various chemical substances from atom/molecule to materials using positron as a probe. Natural and artificial radioactive isotopes exist in the environment, causing internal exposure by incorporated them, and elucidation of the movement of radioactive isotopes in the environment is needed. Trends and behavior of radioactive isotope in the environment will be explained.
放射線、原子核の発見とそれに伴う量子力学の構築・発展により、化学の基礎となる原子の構造が明らかになり、化学結合、化学反応の微視的な理解ができるようになった。原子核と原子・分子にはエネルギーや粒子サイズのスケールは違うが、同じ量子力学的有限多体系として記述され、共通の概念で理解できる事が多い。
講義では、原子核の構造、壊変現象、壊変現象や放射線が原子分子へ及ぼす影響、元素の起源を、歴史的背景や最近の話題を織り交ぜ、分かり易く解説する。また、12月に行われる非密封放射性物質を用いた放射化学実験の解説も行う。
Due to the discovery of radiation and nuclei and the development of quantum mechanics accompanying it, the structure of the atom which becomes the basis of chemistry became clear, and microscopic understanding of chemical bonding and chemical reaction became possible. Although the scale of energy and particle size is different for nucleus and atom/molecule, both of them are written in the same quantum mechanical finite multi-body system, and can often be understood with common concepts. In the lecture, the structure of nuclei, disintegration phenomenon, disintegration phenomenon, the influence of radiation on atomic molecules, the origins of elements intertwined with the historical background and recent topics will be explained clearly. The radiochemical experiments using non-sealed radioactive materials to be held in December will be explained
化学は物質に関わる学問である。物質を構成する基本単位である原子・分子の構造と性質を理解することは、物質そのものの本質を理解するだけでなく、新物質・新反応の開発、資源・エネルギー・環境などの地球規模の諸問題の解決に重要である。ここでは，物質の分類や成り立ち，気体・液体・固体の状態変化とそのマクロな諸性質の起源について，原子・分子の化学結合様式やその集団的な振る舞いに基づいて解説する。
Chemistry is a science of substances. Understanding the structures and properties of atoms and molecules that constitute various substances as the basic units, not only leads to learning the essence of the substance itself, but also is indispensable for developing new substances and reaction schemes, to solve the global issues, such as resources, energy, and the environment. Here, the students will learn the classification and origin of substances, including the three states of matter, i.e., gas, liquid and solid and their macroscopic properties, based on the chemical bonding nature among atoms and molecules and the collective behavior of them.
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
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.
化学は物質に関わる学問である。物質を構成する基本単位である原子・分子の構造と性質を理解することは、物質そのものの本質を理解するだけでなく、新物質・新反応の開発、資源・エネルギー・環境などの地球規模の諸問題の解決に重要である。ここでは，物質の分類や成り立ち，気体・液体・固体の状態変化とそのマクロな諸性質の起源について，原子・分子の化学結合様式やその集団的な振る舞いに基づいて解説する。
Chemistry is a science of substances. Understanding the structures and properties of atoms and molecules that constitute various substances as the basic units, not only leads to learning the essence of the substance itself, but also is indispensable for developing new substances and reaction schemes, to solve the global issues, such as resources, energy, and the environment. Here, the students will learn the classification and origin of substances, including the three states of matter, i.e., gas, liquid and solid and their macroscopic properties, based on the chemical bonding nature among atoms and molecules and the collective behavior of them.
化学は物質に関わる学問である。物質を構成する基本単位である原子・分子の構造と性質を理解することは、物質そのものの本質を理解するだけでなく、新物質・新反応の開発、資源・エネルギー・環境などの地球規模の諸問題の解決に重要である。ここでは，物質の分類や成り立ち，気体・液体・固体の状態変化とそのマクロな諸性質の起源について，原子・分子の化学結合様式やその集団的な振る舞いに基づいて解説する。
Chemistry is a science of substances. Understanding the structures and properties of atoms and molecules that constitute various substances as the basic units, not only leads to learning the essence of the substance itself, but also is indispensable for developing new substances and reaction schemes, to solve the global issues, such as resources, energy, and the environment. Here, the students will learn the classification and origin of substances, including the three states of matter, i.e., gas, liquid and solid and their macroscopic properties, based on the chemical bonding nature among atoms and molecules and the collective behavior of them.
化学は物質に関わる学問である。物質を構成する基本単位である原子・分子の構造と性質を理解することは、物質そのものの本質を理解するだけでなく、新物質・新反応の開発、資源・エネルギー・環境などの地球規模の諸問題の解決に重要である。ここでは，物質の分類や成り立ち，気体・液体・固体の状態変化とそのマクロな諸性質の起源について，原子・分子の化学結合様式やその集団的な振る舞いに基づいて解説する。
Chemistry is a science of substances. Understanding the structures and properties of atoms and molecules that constitute various substances as the basic units, not only leads to learning the essence of the substance itself, but also is indispensable for developing new substances and reaction schemes, to solve the global issues, such as resources, energy, and the environment. Here, the students will learn the classification and origin of substances, including the three states of matter, i.e., gas, liquid and solid and their macroscopic properties, based on the chemical bonding nature among atoms and molecules and the collective behavior of them.
ラジオアイソトープは生命科学研究や医学診断において必須のツールである。本講義において、放射線とラジオアイソトープに関連した化学分野における基礎知識を正確に理解する。また、診療放射線技師国家試験や放射線取扱主任者国家試験に関する講義も行う。 /
A radioisotope is an indispensable tool in a life science study and a diagnosis. Basic knowledge in the chemical field related to radiation and a radioisotope is understood correctly in this lecture. Also, it's learned about state examinations of medical radiology technicians or radiation protection supervisors.
物理化学・量子化学の基礎となる量子力学とその化学結合への応用について学ぶ。具体的には、量子力学における数学的手法・近似法、原子構造、化学結合、原子価結合、分子軌道理論について学ぶ。
The course deals with the introduction to the principles of quantum mechanics and their application to chemical systems.Topics include the formalism and mahtematical tools of quantum mechanics; approximate methods; atomic structure; the chemical bond,valence bond; and molecular orbital theory.
化学は物質に関わる学問である。物質を構成する基本単位である原子・分子の構造と性質を理解することは、物質そのものの本質を理解するだけでなく、新物質・新反応の開発、資源・エネルギー・環境などの地球規模の諸問題の解決に重要である。ここでは，物質の分類や成り立ち，気体・液体・固体の状態変化とそのマクロな諸性質の起源について，原子・分子の化学結合様式やその集団的な振る舞いに基づいて解説する。
Chemistry is a science of substances. Understanding the structures and properties of atoms and molecules that constitute various substances as the basic units, not only leads to learning the essence of the substance itself, but also is indispensable for developing new substances and reaction schemes, to solve the global issues, such as resources, energy, and the environment. Here, the students will learn the classification and origin of substances, including the three states of matter, i.e., gas, liquid and solid and their macroscopic properties, based on the chemical bonding nature among atoms and molecules and the collective behavior of them.