WWW.LIT.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - различные публикации
 


«радиационной физике, технике и медицине часто связано с экспериментальными измерениями характеристик полей ионизирующих излучений, создаваемых в окружающей среде радиоактивностью естественного и ...»

1. Цели освоения дисциплины

Решение задач спектрометрии ионизирующих излучений в радиоэкологии,

радиационной физике, технике и медицине часто связано с экспериментальными

измерениями характеристик полей ионизирующих излучений, создаваемых в

окружающей среде радиоактивностью естественного и техногенного

происхождения. Специалист, имеющий дело с ионизирующим излучением, должен

хорошо представлять, какие параметры полей наиболее информативны, какие

характеристики должен иметь тот или иной прибор – спектрометр, пригодный для измерения этих характеристик, какое вторичное излучение образуется, какова проникающая способность излучения и, наконец, как оценить погрешности измерений характеристик полей излучений при решении различного рода задач в этой области инженерной практики .

Цели освоения дисциплины «Спектрометрия в радиоэкологии» (обеспечивающие достижения целей Ц1, Ц3, Ц5):

1. знать свойства и характеристики ионизирующих излучений, основные процессы взаимодействия заряженных частиц, нейтронов и фотонов с веществом детекторов, характеристики поля ионизирующего излучения и единицы их измерения;

2. знать методы измерения параметров полей электромагнитного и корпускулярных излучений, математические методы обработки результатов прямых и косвенных измерений;

3. знать средства автоматизации экспериментальных измерений, способы документирования результатов измерений;

4. знать и уметь вычислять средние и средневзвешенные оценки результатов измерений по экспериментальным выборкам, применять пакеты прикладных программ для расчета погрешностей и построения доверительных интервалов;

5. быть готовым отвечать за свои решения в рамках профессиональной компетенции;

6. распознавать образы и идентифицировать радионуклиды по их спектральным распределениям .

2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина “Спектрометрия в радиоэкологии” входит в профессиональный цикл дисциплин (вариативная часть), которые определяют подготовку бакалавров направления Ядерные физика и технологии по специальности «Радиационная безопасность человека и окружающей среды». Изучение данной дисциплины опирается на знания, полученные при изучении дисциплин: “Высшая математика”, “Общая физика”, “Атомная физика”, “Теоретическая физика”, “Ядерная физика”, “Экспериментальные методы ядерной физики. Сведения из нее используются при выполнении НИРС и при выполнении выпускных квалификационных работ .

Дисциплина «Спектрометрия в радиоэкологии» является одной из основных дисциплин, необходимых для формирования специальных знаний и практических навыков для данной специальности. Ее изучение опирается на знания, полученные при изучении дисциплин (пререквизиты): «Физика», «Математика», «Введение в ядерную физику». Кореквизитами для дисциплины «Спектрометрия в радиоэкологии» являются дисциплины: «Экспериментальные методы ядерной физики», «Биологические основы радиационной безопасности» .

3. Планируемые результаты обучения по дисциплине

–  –  –

Лекции (16 часов ауд.)

1. Введение - 3 ч .

Цели и задачи дисциплины. Место дисциплины в образовательной программе профиля “Радиационная безопасность человека и окружающей среды”. Элементы квантовой теории строения атомного ядра. Область стабильных ядер атомов. Причины возникновения радиоактивности в природе. Техногенная радиоактивность, ее источники. Статистическая природа радиоактивности. Законы простого и сложного радиоактивного распада, секулярное равновесие. Радиоактивные семейства, закон Гейгера-Неттола. Типы радиоактивности: альфа- распад ядер и его закономерности; гамма- распад ядер и явление внутренней конверсии; бета- распад ядер и его разновидности: бета-минус распад; бета-плюс распад; электронный захват (К- захват) .





Энергетические спектры частиц и фотонов гамма- излучения, возникающих при радиоактивном распаде ядер .

2. Детекторы излучений. -3ч Детекторы элементов полей ионизирующих излучений, предназначенные для полного поглощения кинетической энергии .

Детекторы альфа- частиц: импульсные ионизационные камеры;

пропорциональные счетчики и камеры; сцинтилляционные газовые и жидкостные детекторы, органические кристаллы; следовые (трековые) детекторы; полупроводниковые золото-кремниевые поверхностно-барьерные детекторы .

Детекторы бета- излучения: проточные пропорциональные счетчики; детекторы Черенковского излучения; сцинтилляционные “коктейли” и особенности их применения для спектрометрии альфа- частиц и бета- частиц средних энергий; сцинтилляционные детекторы на основе твердых органических кристаллов; магнитная бета- спектрометрия .

Конструктивные особенности магнитных спектрометров:

магнитная спектрометрия с использованием поперечного однородного магнитного поля; спектрометры с продольным аксиально-симметричным магнитным полем; спектрометры секторного типа; спектрометры с полукруговой фокусировкой .

Детекторы гамма- излучения: сцинтилляционные детекторы на основе тяжелых неорганических монокристаллов; современные германиевые литий-дрейфовые p-i-n детекторы коаксиального типа с большим чувствительным слоем; p-i-n детекторы на основе особо чистого германия и особо чистого кремния, (ОЧГ, ОЧК) .

3. Схемы регистрации полей излучений. -2ч Электрические схемы включения детекторов; эквивалентная схема и расчет формы импульса напряжения на приведенной нагрузке во времени при регистрации частицы или фотона гамма- излучения;

особенности формирования импульса напряжения для различных способов детектирования частиц и фотонов .

Выносные блоки спектрометров, особенности их конструирования для регистрации элементов различных полей излучений. Предельные загрузки по входу спектрометров .

4. Спектрометры. -2ч Формирование аппаратурных спектров амплитуд импульсов, снимаемых с датчиков спектрометров: формирование интегральных спектров в режиме одноканального измерения; формирование дифференциальных спектров в режиме одноканального измерения;

применение мультиканальных амплитудных анализаторов импульсов; современные аналогово-цифровые мультиканальные анализаторы .

Блок-схемы современных спектрометров: альфа- спектрометры;

бета- спектрометры; гамма- и рентгеновские спектрометры; их сходство и различия; достоинства и недостатки спектрометров различного типа .

5. Спектры ионизирующих излучений -1ч Основные информативные параметры энергетических спектров ионизирующих излучений: альфа- спектры; бета- спектры;

гамма- и рентгеновские спектры. Энергетическое разрешение спектрометров, разрешающая способность; понятие светосилы для некоторых типов спектрометров. Калибровки спектрометров:

калибровка энергетической шкалы спектрометров по образцовым спектрометрическим источникам; калибровка по эффективности;

калибровка по форме линий .

6. Проведение радиоэкологических исследований -2ч Применение метода спектрометрии в радиоэкологических исследованиях. Задачи радиоэкологии: альфа- спектрометрические исследования для определения концентраций атомов сверхтяжелых элементов в объектах геобиоценозов, отбор проб для анализов, пробоподготовка и изготовление измерительных образцов (препаратов), проведение анализов и обработка результатов анализов; бета- спектрометрические исследования и ограничения области их применения; гамма- спектрометрия натурных образцов, отобранных на объектах окружающей среды. Измерение и учет фоновых компонент в спектрограммах. Статистическая обработка спектрограмм с целью получения достоверной информации об активностях радиоактивных элементов, аккумулированных в объектах окружающей среды. Определение площадей пиков полного поглощения и расчет удельных массовых или объемных активностей радионуклидов в препаратах и измерительных образцах. Алгоритмы автоматизированной обработки и расшифровки спектрограмм в современной спектрометрии .

Документирование результатов расшифровки спектрограмм и подготовка свидетельства радиационного качества .

Лаюораторные работы (16 часа ауд.)

1. Идентификация альфа- источников из набора ОСАИ с помощью полупроводникового альфа- спектрометра на основе золото-кремниевого поверхностно-барьерного детектора. -4ч

2. Определение рабочего напряжения смещения ППД. -4ч

3. Исследование интегральной и дифференциальной характеристик гамма- радиометра 20047 по энергетическому спектру радионуклида цезий-137 .

-2ч

4. Определение содержания калия в веществах с помощью бета- радиометра .

-4ч

5. Определение параметров закономерностей, характеризующих взаимодействие альфачастиц с воздухом. -2ч

–  –  –

5.1. Виды и формы самостоятельной работы Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемноориентированную самостоятельную работу (ТСР) .

Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений и включает:

самостоятельное изучение теоретического материала по учебному пособию преподавателя и по материалам других учебников (40 ч);

выполнение домашних контрольных работ (16 ч);

подготовка к самостоятельным работам (20 ч);

5.2. Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется следующим образом:

1. оценка домашних контрольных работ;

2. оценка при защите специальных заданий с теоретическими вопросами и задачами;

6. Оценка качества освоения дисциплины Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Положением о промежуточной аттестации студентов Томского политехнического университета» .

Максимальное количество баллов по дисциплине в семестре – 100 баллов, в т.ч.:

в рамках текущего контроля – 60 баллов, за промежуточную аттестацию (экзамен/зачет) – 40 баллов .

Максимальное количество баллов за выполнение курсового проекта (работы) в семестре (при наличии) – 100 баллов, в т.ч.:

в рамках текущего контроля – 40 баллов, за промежуточную аттестацию (защиту) – 60 баллов .

Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам оценочных мероприятий .

Оценочные мероприятия текущего контроля по разделам и видам учебной деятельности приведены в Приложении «Календарный рейтинг-план изучения дисциплины», «Календарный рейтинг-план выполнения курсового проекта (работы)» (при наличии) .

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

7.1 Методическое обеспечение

Основная литература:

1. Экспериментальные методы ядерной физики: учебное пособие / Ю. М. Степанов;

Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск: Изд-во ТПУ, 2009 Ч. 1. — 2009. — 370 с.: ил.. — Библиогр. в конце глав .

2. Специальный физический практикум : учебное пособие / В. В. Кашковский;

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ) .

— Томск: Изд-во ТПУ, 2010. — 404 с.: ил.. — Библиогр.: с. 393-398

Дополнительная литература:

1. Специальный физический практикум [Электронный ресурс] : учебное пособие / В .

В. Кашковский; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — 1 компьютерный файл (pdf; 4.9 MB). — Томск: Изд-во ТПУ, 2010. — http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2011/m303.pdf

2. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом : учебное пособие / В. И .

Беспалов; Томский политехнический университет (ТПУ). — 4-е изд., испр.. — Томск: Изд-во ТПУ, 2008. — 368 с.: ил.. — Библиография в конце глав. — Предметный указатель: с. 366-368.. — ISBN 5-98298-130-3 .






Похожие работы:

«Как "поднять брошенное": Григорий Гурьянов, архитектор, партнер подходы к ревитализации бюро "Практика" промзон 03.02.2017 2. Промзоны: особенности и потенциал Есть ли жизнь после ПРОМа? Современные города традиционно ассоциируются с промышленностью. Особенно это...»

«100 для определения производных 3-(трифторметил)­ Шорманов В.К.1, Андреева Ю.В.1, Сухомлинов Ю.А.1, Омельченко В.А.2 ГОУ ВПО "Курский государственный медицинский университет", урск К ЭКЦ УМВ...»

«Окончательный список 21.09.2017 Группа FCI 1 БЕЛАЯ ШВЕЙЦАРСКАЯ ОВЧАРКА/WEISSE SCHWEIZER SCHAFERHUNDE КОБЕЛИ/MALES Класс открытый/Open class № род: AA 000316, рожд. 26.05.2014, Клеймо: Чип: 953000010250760, Окрас: white, Влад: DADASHY...»

«Глава 2 Биологические условия развития личности подростка Для подростковому периоду характерны: интенсивный рост ("длинноногий подросток"); ускоренный обмен веществ; резкое усиление работы желез внутренней секреции. Это период полового созревания и связанного с ним бурного раз...»

«Сценарий внеклассного мероприятия Питание и здоровье Автор: учитель биологии высшей категории Новикова Н.Н. ЦЕЛИ: Пропагандировать здоровый образ жизни; активизировать познавательную деятельность учащихся; заинтересовать учащихся изучением вопросов здоровья; развивать творческие способности; расширить понят...»

«Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение лицей №4 муниципального района Давлекановский район РБ Рассмотрена Согласована Утверждаю на заседании МО зам. дир . по УВР директор МОБУ лицей №4 протокол № от Л.Н.Сунчалина _Ф. К. Ахунзянова приказ № от Рабочая программа по биологии для 9а класса на 2016-2017 уч. год Сост...»

«Розділ 2. МЕНЕДЖМЕНТ ТА ЕКОНОМІКА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УДК 338.246 Павленко А.В., соискатель Одесский государственный экологический университет ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ИМПЛЕМЕНТАЦИИ КОНВЕНЦИИ ПО ЗАЩИТЕ ЧЕРНОГО МОРЯ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ В КОНТЕКСТЕ ЕВРОПЕЙСКОЙ ВОДНОЙ ДИРЕКТИВЫ В работе...»







 
2018 www.lit.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.