Курс лекций читает профессор Бекман Игорь Николаевич

Лекция 1. Радиоактивность и радиохимия
1. Предмет и задачи курса
2. Историческая справка
2. 1 Краткая история радиоактивности
2. 2 Краткая история радиохимии
3. Основные определения
Радиоактивность
Радиохимия
Ядерная химия
Радиационная химия
Радиометрия
Радиогеохимия,
Ядерная физика.
Ядерная индустрия
Экология
Экотоксикология
Химическая экология
Экологическая химия
Химия окружающей среды
Физическая химия окружающей среды
Экологическая биохимия
Биохимическая экология
Мониторинг
Радиоэкология
Экологическая радиохимия
Радиотоксикология
Радиобиология-
Радиология медицинская
Ядерная медицина
 
Лекция 2. Атом, атомное ядро, радиоактивность
1. Строение атома
2. Атомное ядро
2. 1 Заряд атомного ядра
2. 2 Масса атомного ядра
2. 3 Форма и размеры ядра
2. 4 Структура ядра
2. 5 Спин и магнитный момент ядра
2. 6 Энергия связи и устойчивость ядер
2. 7 Четность.
2. 8 Ядерные силы
3. Элементарные ядерные частицы
4. Теории строения атомного ядра
4. 1 Капельная модель строения ядра
4. 2 Оболочечная модель ядра
5. Явление радиоактивности
 
Лекция 3. Виды радиоактивного распада
1. Радиоактивный распад и ионизирующие излучения
2. Основные типы ядерных превращений
2. 1 Альфа-распад
2. 2 Бета - распад
2. 2. 1 Электронный -р аспад
2. 2. 2 Позитронный -р аспад
2. 2. 3 Электронный захват
2. 3 Изомерный переход
2. 4 Спонтанное деление
3. Экзотические типы распада
3. 1 Протонная радиоактивность
3. 2 Нейтронная радиоактивность
3. 3 Запаздывающие -ч астицы
3. 4 Двойной бета-распад
3. 5 Запаздывающее деление
3. 6 Кластерная радиоактивность
3. 7 Бета распад полностью ионизированного атома
 
Лекция 4. Кинетика радиоактивного распада
1. Основной закон радиоактивного распада
2. Статистика распада
3. Распад смеси радионуклидов
4. Процессы накопления и распада генетически связанных радионуклидов
4. 1 Цепочка из двух изотопов
4. 2 Цепочки из трех и более изотопов
4. 3 Радиоактивные равновесия
4. 3. 1 Случай отсутствия равновесия
4. 3. 2 Подвижное равновесие
4. 3. 3 Вековое равновесие
4. 4 Разветвленный распад
4. 5 Степень равновесности
4. 6 Примеры радиоактивных распадов
 
Лекция 5. Семейства радиоактивных элементов
1. Примеры радиоактивных семейств
1. 1 Семейства урана, тория и актиния
1. 2 Семейство нептуния
2. Природные радиактивные семейства
3. Техногенные радионуклиды - родоначальники естественных рядов
4. Открытость системы и сдвиги радиоактивных равновесий
5. Концепция эквивалентности радиотоксичности природных и реакторных радиоактивных семейств
6. Радиоактивные цепочки техногенных нуклидов
 
Лекция 6. Изотопы
1. Явление изотопии
1. 1 Историческая справка
1. 2 Изотопы и изобары
2. Изотопные эффекты
2. 1 Оптические спектры
2. 2 Термодинамический изотопный эффект
2. 3 Кинетические изотопные эффекты
3. Анализ изотопного состава
3. 1 Методы анализа изотопного состава
3. 2 Масс-спектрометрия
3. 3 Активационный анализ
4. Стабильные изотопы
5. Таблица изотопов
 
Лекция 7. Разделение изотопов
1. Классификация методов разделения
2. Молекулярно-кинетические методы
2. 1 Газовая диффузия
2. 2 Диффузия в потоке пара (противопоточная масс-диффузия)
2. 3 Термодиффузия
2. 4 Электролиз воды
2. 5 Миграц ия ио нов
2. 6 Газовое центрифугирование
3. Физико-химические методы
3. 1 Химическое обогащение
3. 2 Ректификация
3. 3 Изотопный обмен
4. Специальные методы разделения изотопов
4. 1 Электромагнитные методы
4. 2 Ионный и циклотронный резонанс
4. 3 Плазменное разделение
4. 4 Оптические методы
4. 5 Лазерные методы
5. Промышленное разделение изотопов
5. 1 Обогащение урана
5. 1. 1 Гексафторид урана
5. 1. 2 Разделение изотопов урана
5. 1. 3 Электромагнитный метод
5. 1. 4 Газовая диффузия
5. 1. 5 Жидкостная термодиффузия
5. 1. 6 Газовое центрифугирование
5. 1. 7 Аэродинамическая сепарация
5. 1. 8 Испарение с использованием лазера.
5. 1. 9 Химическое разделение
5. 2 Производство стабильных изотопов
 
Лекция 8. Производство радиоактивных изотопов
1. Ядерные реакции
1. 1 Механизмы ядерных реакций
1. 2 Типы ядерных реакций
1. 3 Цепные процессы деления атомных ядер
1. 4 Процессы термоядерного синтеза
1. 5 Энергетика ядерных реакций
1. 6 Кинетика и выход ядерной реакции
2. Нейтронные методы производства изотопов
2. 1 Источники нейтронов по реакции (, n)
2. 2 Фотонейтронные источники
2. 3 Генераторы нейтронов
2. 4 Ядерный реактор как источник нейтронов деления
2. 5 Наработка изотопов в ядерных реакторах
3. Получение изотопов на ускорителях
3. 1 Ускорители, как источники излучений для синтеза изотопов
3. 2 Наработка радионуклидов на ускорителях
3. 3 Производство радиоизотопов для целей ядерной медицины
 
Лекция 9. Химия радиоактивных элементов: технеций, прометий, и полоний
1. Технеций
1. 1 Ядерно-физические характеристики изотопов
1. 2 Физические и химические свойства
1. 3 Выделение и определение
1. 4 Применение
1. 5 Санитарно-гигиенические аспекты
2. Прометий
2. 1 Ядерно-физические характеристики изотопов
2. 2 Физические и химические свойства
2. 3 Получение, выделение, определение
2. 4 Применение
2. 5 Биологическое действие
3. Полоний
3. 1 Изотопы полония
3. 2 Физические и химические свойства
3. 3 Получение
3. 4 Применение
3. 5 Санитарно-гигиенические аспекты

Лекция 10. Химия радиоактивных элементов: астат, радон и франций
1. Астат
1. 1 Изотопы астата
1. 2 Физические и химические свойства
1. 3 Получение и определение астата
1. 4 Применение астата
1. 5 Биологическое действие
2. Радон
2. 1 Изотопы радона
2. 2 Физические и химические свойства.
2. 3 Получение и аналитическое определение
2. 4 Применение
2. 5 Радон в окружающей среде
2. 6 Санитарно-гигиенические аспекты
3. Франций
3. 1 Изотопы франция
3. 2 Физические и химические свойства
3. 3 Биологическое действие
 
Лекция 11. Химия радиоактивных элементов: актиний и радий
1. Актиний
1. 1 Изотопы актиния
1. 2 Физико-химические свойства
1. 3 Физиологические характеристики
2. Радий
2. 1 Изотопы радия
2. 2 Радий в окружающей среде
2. 3 Физические и химические свойства
2. 4 Выделение и производство радия
2. 5 Качественный и количественный анализы
2. 6 Применение
2. 7 Поступление, распределение и выведение из организма
2. 8 Токсическое действие
2. 9 Санитарно-гигиенические аспекты
 
Лекция 12. Химия радиоактивных элементов: торий и протактиний
1. Актиниды
2. Торий
2. 1 Изотопы тория
2. 2 Торий в природе
2. 3 Физические и химические свойства
2. 4 Производство тория
2. 5 Применение тория
2. 6 Физиологические свойства тория
3. Протактиний
3. 1 Изотопы протактиния
3. 2 Физические и химические свойства
3. 4 Применение
3. 5 Биологическая роль
 
Лекция 13. Химия радиоактивных элементов: уран, нептуний и плутоний
1. Уран
1. 1 Изотопы и их ядерно-физические характеристики
1. 2 Уран в земной коре
1. 3 Физические и химические свойства урана
1. 4 Производство урана
1. 5 Определение урана
1. 6 Применение урана
1. 7 Физиологические характеристики
2. Нептуний
3. Плутоний
3. 1 Плутоний в окружающей среде
3. 2 Изотопы плутония
3. 3 Физические и химические свойства
3. 4 Производство плутония
3. 5 Физиологические характеристики
3. 6 Применение
 
Лекция 14. Химия радиоактивных элементов: америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий и лоуренсий
1. Америций
2. Кюрий
3. Берклий
4. Калифорний
5. Эйнштейний
6. Фермий
7. Менделевий
8. Нобелий
9. Лоуренсий
 
Лекция 15. Новые элементы и изотопы
1. Долина ядерной стабильности
2. Трансактинидные элементы
2. 1 Сверхтяжелые элементы
2. 2 Резефордий
2. 3 Дубний
2. 4 Сиборгий
2. 5 Борий
2. 6 Хассий
2. 7 Мейтнерий
2. 8 Дармштадтий
2. 9 Рентгений
2. 10 Унунбий
2. 11. Унунтрий
2. 12. Унунква ?д ий
2. 13. Унунпентий
2. 14 Унунгексий
2. 15 Унунсептий
2. 16 Унуноктий
3. " доводородные " элементы
4. " экзотические" ядра
5. На пути к нейтронной материи
 
Лекция 16. Эффект отдачи
1. Энергия отдачи.
2. Образование атомов отдачи.
3. Заряд атомов отдачи
4. Пробег атомов отдачи.
5. Концентрационные профили
6. Кинетическая энергия осколков деления.

Лекция 17. Химия горячих атомов
1. Горячие атомы.
2. Химические эффекты процессов радиоактивного распада.
3. Удержание.
4. Метод Сцилларда-Чалмерса
5. етоды исследования реакций горячих атомов.
6. Химия горячих атомов на осколках деления ядерного топлива.

Лекция 18. Ядерные процессы в химических исследованиях: позитроний, мюоний
1. Элементарные частицы.
2. Аннигиляция позитронов.
3. Позитроний.
4. Реакции позитрония.
5. Мюоний.
6. Мезоатомы и мезомолекулы.
7. Мюонный катализ ядерного синтеза
8. Применение в химии твердого тела.
8. 1 Дефектоскопия облученного льда
8. 2 Диагностика полимеров
 
Лекция 19. Гео - и космохронология
1. Радиоактивные часы.
2. Основы геохронологии.
3. Возраст минералов.
3. 1 Гелиевый метод.
3. 2 Свинцовый метод.
3. 3 Аргоновый метод.
3. 4 Стронциевый метод.
4. Возраст земли.
5. Продукты радиоактивного распада " вымерших" изотопов.
6. Другие природные радиоактивные изотопы.
7. Космические лучи.
8. Генерируемые космическими лучами изотопы и возраст объекта.
8. 1 Радиоуглеродный метод определения возраста.
8. 2 Тритиевый метод
8. 3 Бериллиевый метод
9. Воздействие космических лучей на метеориты.
10. Надежность методов геохронологии.
11. Сдвиги радиоактивных равновесий в природных средах и " событийные часы".
12. Приложение
 
Лекция 20. Ядерные топливные циклы
1. Ядерная индустрия
2. Ядерные топливные циклы
2. 1 Замкнутый ЯТЦ
2. 2 Разомкнутый ЯТЦ
2. 3 Преимущества и недостатки различных вариантов ЯТЦ
2. 4 ЯТЦ в разных странах
3. Урановый цикл
4. Уран-ториевый ятц
5. Уран-ториевый цикл на базе докритического реактора
6. Уран - плутониевый цикл
7. Торий - плутониевый цикл
 
Лекция 21. Добыча урановой руды и извлечение урана
1. Руды урана
2. Урановые рудники и запасы урана
3. Способы добычи урана
3. 1 Шахты
3. 2 Карьеры
3. 3 Подземное выщелачивание
3. 4 Добыча урана из морской воды
4. Безопасность добычи урана
5. Переработка урановой руды
5. 1 Кислотное выщелачивание
5. 2 Щелочное выщелачивание
5. 3 Метод прямого фторирования
5. 4 Микробиологический метод
 
Лекция 22. Ядерное горючее
1. Соединения урана
2. Получение металлического урана
3. Обогащение урана
3. 1. Оборудование и устройства для разделения изотопов
3. 2. Обогатительные заводы
3. 3 Разделительная способность обогатительного завода
4. ПИТ
5. Ядерное топливо
5. 1 Топливные элементы
5. 2 Урановое топливо
5. 2. 1 Требования к топливу
5. 2. 2 Производство топливных таблеток
5. 2. 3 Керметное топливо
5. 3. Производство тепловыделяющих сборок в России
5. 4 Разбавление оружейного урана
5. 5 Смешанное уран-плутониевое топливо (МОКС-топливо).
 
Лекция 23. Энергетические ядерные реакторы
1. Классификация ядерных реакторов
2. Реакторы на тепловых нейтронах
2. 1 Уран-графитовые реакторы
2. 2 Водо-водяной реактор
3. Реакторы на быстрых нейтронах
4. Реакторы на промежуточных нейтронах
 
Лекция 24. Промышленные ядерные реакторы
1. Военные реакторы
2. Графитовые тепловые реакторы
3. Легководные реакторы
4. Тяжеловодные реакторы
5. Промышленные реакторы на быстрых нейтронах
6. Реакторы для наработки трития
7. Ядерный бридинг
7. 1 Виды бридинга
7. 2 Наработка плутония
7. 2. 1 Изотопный состав плутония
7. 2. 2 Классификация плутония
7. 2. 3 Оружейный плутоний
7. 2. 4 Реакторный плутоний
7. 2. 5 Промышленный плутоний
7. 2. 6. Медицинский плутоний
7. 3 Плутониевый бридинг в быстрых реакторах
7. 4 Ториевый бридинг
 
Лекция 25. Ториевый ЯТЦ
1. Добыча ториевой руды и извлечение тория
1. 1 Руды и месторождения тория
1. 2 Переработка ториевой руды
1. 3 Вскрытие ториевых руд
1. 4 Отделение тория
1. 5 Получение соединений тория
1. 6 Получение металлического тория
2. Ториевое топливо
 
Лекция 26. Переработка облученного уранового ядерного топлива
1. Отработанное ядерное топливо
2. Временное хранение ОЯТ.
3. Характеристика ОЯТ
4. Элементный и изотопный состав ОЯТ
5. Транспортировка радионуклидов
6. Радиохимическая переработка ядерного топлива
6. 1 Регенерация ядерного топлива
6. 2 Особенности переработки отработавшего ядерного топлива
6. 3 Вскрытие твэлов с ОЯТ
6. 4 Растворение ядерного топлива
6. 5 Очистка и выделение урана, плутония и нептуния
6. 5. 1 Урановая ветвь
6. 5. 2 Плутониевая ветвь
6. 5. 3 Выделение и очистка нептуния
 
Лекция 27. Переработка облученного уранового ядерного топлива
1. Отходы ЯТЦ
1. 1 АЭС
1. 2 Предприятия ЯТЦ
1. 3 Медицинские, сельскохозяйственные, промышленные и исследовательские работы
1. 4 Добыча полезных ископаемых
2. Обращение с РАО
2. 1 Обработка и кондиционирование перед захоронением
2. 2 Перевозка
2. 3 Промежуточное хранение
2. 4 Захоронение
3. Отверждение РАО
3. 1 Остекловывание отходов
3. 2 Ядерная керамика
3. 3 Битумирование отходов.
3. 4 Цементирование отходов
3. 5 Критерии выбора стекла и керамики для иммобилизации радиоактивных отходов
4. Захоронение отходов
4. 1 Захоронение отходов низкого уровня активности
4. 2 Подземное захоронение жидких РАО
4. 3 Захоронение отходов высокого уровня активности и отработавшего топлива
4. 4 Природные аналоги хранилищ радиоактивных отходов
4. 5 Коррозионная стойкость отвержденной формы отходов
5. Трансмутация актинидов
6. Уничтожение рао ядерным взрывом
7. Вывод из эксплуатации ядерных установок

Программа составлена
проф. Бекманом И. Н.