放射化学特論

科目ナンバリング G-ENG13 7H238 LJ60 開講年度・開講期 2021 ・ 前期
単位数 1.5 単位 授業形態 講義
配当学年 修士・博士 対象学生
使用言語 日本語 曜時限 月5
教員 沖 雄一 (複合原子力科学研究所 准教授)
高宮 幸一 (複合原子力科学研究所 准教授)
授業の概要・目的 放射化学は原子核のかかわる化学・物理現象に関する学問である.講義では放射線や放射能の発見から今日までの研究の進展について解説し、また、放射化学に関連する基本事項から応用まで幅広く最近のトピックスを含めて講述する.
到達目標 ・原子核は陽子と中性子から構成されているが、陽子数の順番に並べると化学的性質が同じ周期律表ができる.また陽子数と中性子数の2次元図やエネルギーを加えた3次元の図を理解すると原子核の世界から宇宙が見えてくる.またその中にはいろいろな放射線や放射性同位体が深く関係しているが、その本質を理解する.
・放射線の物質との相互作用を学び、放射線の検出や測定方法を理解する.
・加速器や原子炉を利用した放射性同位体の製造法からその利用・応用のトピックスを含めた最先端の研究や技術開発を学ぶ.
・身の回りの放射線から放射線化学や放射線生物学についても理解を深める.
授業計画と内容 放射能の発見と放射化学の歴史(1回)
ベクレル,キューリー,ラザフォード

放射性同位体,核種(1回)
原子核の構造,表現方法,同位体,同重体,同中性子体,核異性体

放射性壊変の形式と放出放射線(1回)
α壊変,β壊変,γ線放射,自発核分裂など

放射能および放射線の単位(1回)
Bq,dps,Gy,Sv 及び統計的取り扱い

放射線と物質の相互作用と検出器の原理(1回)
電離・励起、光電効果、コンプトン散乱、対生成、中性子や重粒子線の検出

放射性崩壊の速度(1回)
半減期,平均寿命,放射平衡,過渡平衡,永続平衡,ミルキング

天然に存在する放射性核種、消滅放射性核種、地球外の同位体比(1回)
天然に存在する放射性核種、消滅放射性核種、地球外の同位体比

核反応,核分裂反応,核融合反応(1回)
しきい値,クーロン障壁,質量欠損,連鎖反応,核分裂収率,原子炉

加速器や原子炉による人工放射性核種の製造・分離技術及び利用(1回)
トレーサー利用、分析への利用、ホットアトム化学、年代測定

身の回りの放射線と放射線化学及び放射線生物学的考え方(2回)
主に以上の項目に研究の最前線やトピックスを加え、一部柔軟に講義する.
成績評価の方法・観点 主にレポート課題を100点満点とし、5段階(A+:96-100点/A:85-95点/C:65-74点/D:60-64点/F:60点未満)で成績を評価する.
履修要件 特に必要としないが、簡単な物理学及び無機化学の基本知識を習得していることを前提として講義を進める.
授業外学習(予習・復習)等 時々レポートを課す。
教科書 特に指定しない.KULASISに資料をアップするので、各自ダウンロードして持参すること。また、講義の際に必要に応じて資料を配布することもある.
参考書等 ・海老原充 「現代放射化学」(化学同人)2005.・富永健、佐野博敏 「放射化学概論」(東京大学出版会)2011.・古川路明、「放射化学」(朝倉書店)1994.・ショパン、リルゼンツィン、リュードベリ 「放射化学」:柴田誠一ら翻訳(丸善)2005.
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