Bc Doktorský studijní program (obor) a témata disertačních prací Vysoká škola Součást vysoké školy Název studijního programu Název studijního oboru

Transkript

1 Bc Doktorský studijní program (obor) a témata disertačních prací Vysoká škola České vysoké učení technické v Praze Součást vysoké školy Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská Název studijního programu Aplikace přírodních věd Název studijního oboru Jaderná chemie Vstupní požadavky Absolvování magisterského oboru Jaderná chemie na FJFI nebo jiného magisterského chemického (nebo blízkého) oboru a složení přijímacích zkoušek Studijní předměty Aplikace radiační chemie v chemickém průmyslu, zemědělství a medicíně Aplikace radionuklidů Aplikace velkých zdrojů ionizujícího záření Biosyntézy značených sloučenin Experimentální jaderná chemie Fotochemie a radiační chemie Chemie aktinoidů a transaktinoidů Instrumentální radioanalytické metody a jejich použití pro sledování znečištění životního prostředí Jaderné elektrárny Modelování a simulace migračních procesů v životním prostředí Pokročilá jaderná chemie Radioanalytická chemie Radiofarmaka Radionuklidy v biologických vědách Separační metody Technologie jaderných paliv Transportní procesy Značené sloučeniny Anglický jazyk (pro mírně pokročilé) Anglický jazyk (pro pokročilé) Druhý cizí jazyk (pro mírně pokročilé a pokročilé) Čeština pro doktorandy (jen v anglickém studijním programu) Další povinnosti Studenti prezenční formy doktorského studijního programu se účastní na výuce, zejména vedením cvičení a praktik, případně, v zájmu rozvinutí prezentačních zkušeností se pod vedením zkušeného pedagoga podílejí na vybraných částech přednášek. Minimálně jednou ročně prezentují výsledky své výzkumné práce na celokatedrálním semináři otevřeném pro širokou odbornou veřejnost. Kromě toho se někteří podílejí na vedení bakalářských prací, ročníkových výzkumných úkolů studentů 1. ročníku navazujícího magisterského studia, či diplomových prací, případně i projektů realizovaných studenty středních škol v rámci Středoškolské odborné činnosti (SOČ). Prakticky všichni studenti jsou aktivně zapojeni do řešení projektů Studentské grantové soutěže ČVUT (SGS), účastní se odborných akcí v ČR i v zahraničí a publikují své výsledky.

2 Požadavky na státní doktorskou zkoušku SDZ se skládá z ústní zkoušky před komisí navrženou ORO a jmenovanou děkanem fakulty. SDZ předchází odborná rozprava o disertační práci, k níž doktorand předkládá Studii, jejíž vypracování, předložení a obhájení je podmínkou k připuštění k SDZ. Odborná studie shrnuje stav studované problematiky a dosavadní výsledky práce doktoranda (může být nahrazena souborem prací publikovaných v recenzovaných časopisech) a je oponována nejméně jedním oponentem. Vlastní SDZ se koná podle článku 34 Studijního a zkušebního řádu pro studenty ČVUT. Obsahovou náplň zkoušky určila Oborová rada oboru Jaderná chemie takto: Každý student skládá ústní zkoušku ze tří odborných oblastí z pokročilé jaderné chemie, která v tomto kontextu kromě základů jaderné chemie zkoušených při státních závěrečných zkouškách v magisterském studiu zahrnuje navíc další pokročilé partie tohoto vědního oboru (mj. chemie aktinoidů a transaktinoidů, aplikace radionuklidů a ionizujícího záření ve výzkumu, průmyslu a zdravotnictví, chemie jaderně-palivového cyklu) a ze dvou volitelných oblastí, jedné širší a jedné užší, vycházejících z absolvovaných předmětů doktorského studia. Širší oblast přitom zpravidla spojuje dva odborné předměty ISP. Volbu navrhuje školitel a schvaluje předseda ORO. Návrh témat prací Příprava vzorků pro stanovení radionuklidů hmotnostně-spektrometrickými metodami. Materiály a metody pro stanovení radioaktivních kontaminantů v životním prostředí. Studium extrahentů perspektivních pro palivové cykly jaderných reaktorů IV. generace. Příprava prekurzorů pro paliva jaderných reaktorů IV. generace. Modelování migrace radionuklidů z úložišť radioaktivních odpadů do biosféry. Speciace uranu v přírodních vodách. Interakce kritických radionuklidů s materiály bariér. Ovlivnění radiační citlivosti živých buněk chemickými protektory. Radiační metody přípravy nanokompozitů pro fotodynamickou terapii. Predikce korozní odolnosti materiálů úložiště v radiačním poli. Příprava nanosond pro cílenou terapii Ra-223. Příprava komplexů Cu-ATSM pomocí mikrofluidních systémů. Studium izotopových efektů ve značených molekulách pomocí molekulové spektroskopie Příprava Tb-161.

3 Aplikace radiační chemie v chemickém průmyslu, zemědělství a medicíně Absolvování přednášky z radiační chemie Prof. Ing. Viliam Múčka, DrSc Cíle: Cílem nabízeného předmětu je jednak vzbudit u mladých lidí hlubší zájem o tuto progresivní oblast aplikací, jednak dát jim možnost vytvořit si konkrétní představu o možnostech aplikací IZ u nás i ve světě. Přednáška je zaměřena na nejdůležitější aplikace radiačně chemických metod v průmyslu, včetně nejmodernějších oblastí souvisejících s radiační přípravou různých materiálů. Jedná se zejména o oblast výroby a modifikace různých polymerů, úpravu povrchových a podzemních vod, odstraňování těkavých látek a škodlivin z exhalátů, jakož i o radiační stabilitu různých průmyslových materiálů. Dále je pozornost věnována důležitým aspektům využití IZ v různých oblastech zemědělství a jeho aplikaci v medicínské praxi. Toho lze dosáhnout probíráním následujících témat: 1. Síťování a degradace polymerů v průmyslové praxi 2. Radiační výroba a modifikace speciálních polymerních materiálů 3. Úprava povrchových vod a pitné vody 4. Pilotní zařízení pro čištění exhalátových plynů 5. Radiační uzly ve velkých teplárenských zařízeních a elektrárnách 6. Likvidace volatilních organických látek z ovzduší 7. Radiační stabilita materiálů 8. Hygienizace, desinsekce a asanace v zemědělských a jiných provozech 9. Způsoby praktického radiačního ošetření potravin 10. Radiační sterilizace v medicínské praxi 11. Radiační aplikace v lékařské diagnostice 12. Radioterapeutické metody v praxi Základní literatura: 1. Múčka V.: Aplikace radiačních metod, 2. vydání, 2003, Vydavatelství ČVUT, Praha. 2. Farhatazis, M.A.J. Rodgers (Eds): Radiation Chemistry. Principles and Applications. 1987, VCH Publishers, Inc. New York. Doporučená literatura: 3. A.K. Pikaev: Sovremennaja radacionnaja chimija, 1987, Nauka, Moskva. 4. Woods R. J., Pikaev A. K.: Applied Radiation Chemistry: Radiation Processing, 1994, John Wiley and Sons, Inc., New York 5. Wishart J.F., Rao B.S.M. (ed): Recent trends in Radiation Chemistry, 2010, World Scientific Publishing, London.

4 Aplikace radionuklidů Znalosti na úrovni základních kurzů jaderné chemie a jaderné fyziky. Ing. Jiří Mizera, Ph.D. Cíle: Poskytnout základní přehled o aplikacích jaderných metod a radionuklidů především v oblasti vědeckého výzkumu. Vysvětlit fyzikálními principy jednotlivých aplikovaných jevů a podmínky a příklady technického provedení aplikací na nich založených. Kurs je vhodný pro posluchače, v rámci jejichž disertační práce je nutné nebo vhodné využít aplikace radionuklidů a jaderných metod. Klasifikace jaderných metod a principy jejich aplikace, radiochronometrie, indikátorové metody, reakce izotopové výměny a metody jejich studia, termodynamický a kinetický izotopový jev, aplikace jaderných metod v obecné a fyzikální chemii, příprava umělých radionuklidů, generátory krátkodobých radionuklidů, příprava značených organických sloučenin. 1. Klasifikace jaderných (radionuklidových) metod, principy jejich aplikace. Pracovní metody v radiochemii, zvláštnosti práce s radioaktivními látkami. 2. Radiochronometrické metody U-He, U-Pb, K-Ar, ioniová, Rb-Sr, Re-Os, Cl, 14C, 3H, termoluminiscenční, metoda stop štěpných trosek. 3. Indikátorové (stopovací) metody historie, klasifikace, přehled aplikací. Izotopová a neizotopová indikace podmínky, vlastnosti indikátoru, technika indikace. 4. Reakce izotopové výměny klasifikace, kinetika jednoduché/složité a homogenní/heterogenní izotopové výměny, McKayův vztah. 5. Mechanismus výměnných procesů. Izotopový jev při izotopové výměně. 6. Metody studia izotopové výměny - realizace a vyhodnocení. Termodynamická klasifikace výměnných reakcí. 7. Izotopové jevy teorie, klasifikace, kvantifikace, využití. 8. Termodynamický izotopový jev, kinetický izotopový jev - teorie, srovnání, aplikace. 9. Příprava umělých radionuklidů, reaktorové a cyklotronové preparáty, příprava značených organických sloučenin. 10. Generátory krátkodobých radionuklidů generátor 99m Tc. Radionuklidy pro radiodiagnostiku a radioterapii v nukleární medicíně. 11. Radionuklidové metody při studiu chemických reakcí, v elektrochemii, při studiu struktury chemických sloučenin. 12. Stanovení fyzikálně chemických veličin radionuklidovými metodami. Studium povrchu tuhých látek a katalýzy radionuklidovými metodami, emanační metoda. Základní literatura: 1. V. Majer a kol.: Základy jaderné chemie, 1981, SNTL/ALFA, Praha. 2. V. Majer a kol.: Základy užité jaderné chemie, 1985, SNTL/ALFA, Praha. 3. A. Gosman, Č. Jech: Jaderné metody v chemickém výzkumu, 1989, Academia, Praha. Doporučená literatura: 4. A. Vértes a kol. (ed.): Handbook of Nuclear Chemistry, Vol. 1-5, 2010, Kluwer Academic Publishers, 2003 (nebo revidované a rozšířené vydání (Vol. 2-6), Springer). 5.. M. Wolfsberg, W. A. Van Hook, P. Paneth, L. P. N. Rebelo: Isotope Effects in the Chemical, Geological, and Bio Sciences, 2009, Springer.

5 Aplikace velkých zdrojů ionizujícího záření Absolvování přednášky Radiační chemie prof. Ing. Milan Pospíšil, DrSc. V návaznosti na teoretické znalosti radiační chemie seznámit studenty s vybranými průmyslovými a technickými aplikacemi využívajícími velké zdroje ionizujícího záření. Principy a konstrukce radionuklidových zdrojů a urychlovačů elektronů. Využití těchto zdrojů v různých radiačních technologiích. 1) principy a konstrukce ozařoven s radionuklidovými zdroji nebo s urychlovači elektronů, 2) ozařovací techniky, 3) produkční kapacity, dávky a ekonomické aspekty, 4) provozní dozimetrie, osobní dozimetrie a bezpečnost práce, 5) radiační zpracování komunálních odpadních vod, 6) radiační zpracování odpadních kalů, 7) radiační potlačení pěn v čistírnách odpadních vod, 8) radiační hygienizace a dezinfekce nemocničních odpadů, 9) radiační odstraňování těžkých kovů kontaminujících vody a půdy. 1. Kolektiv autorů: Základy radiačních technologií. Ústřední informační středisko pro jaderný program (ÚISJP), 1983, Praha. 2. R.J. Woods and A.K. Pikaev: Applied Radiation Chemistry, Radiation Processing,1994, Wiley, New York. 3. W. J. Cooper, R.D. Curry and K. E. O Shea: Environmental Applications of Ionizing Radiation, 1998, Wiley. New York.

6 Biosyntézy značených sloučenin Základní znalosti z organické a jaderné chemie doc. Ing. Stanislav Smrček, CSc. Cíle předměru: Cílem předmětu je získat speciální znalosti o biosyntéze značených sloučenin a to jak na teoretické, tak praktické bázi. Přednáška obsahuje přehled možností přípravy radioaktivně značených přírodních látek za využití in vitro biologických systému ve smyslu mikrobiálních či rostlinných kultur. Pozornost je věnována i jednoduchým biotransfromacím, které jsou využitelné z hlediska modifikace značených organických molekul. Přednáška je doplněna o základní metodiky kultivace, běžně používané isolační a separační techniky, hodnocení jakosti získaných sloučenin. a zásady správné laboratorní praxe při kultivačních a isolačních experimentech. 1) Zdroje radioaktivity pro biosyntézu, 2) Kultivační techniky, 3) Návrh inklorporačního schématu, 4) Izolace z biologického materiálu, 5) Čištění značených sloučenin, 6) Stanovení parametrů radioaktivně značených sloučenin, 7) Uchovávání a stabilita značených sloučenin. 1. J. Cudlín (editor), Vybrané metody v mikrobiologii, 1981, Academia Praha. 2. K. Faber, Biotransformations in organic chemistry, 1997, Springer Verlag. 3. Allen and Voges (Ed.), Synthesis and application of isotopically labelled compounds, 1995, Wiley N.Y (vybrané kapitoly pro aktuální kurz). 4. Články z aktuální časopisecké literatury v závislosti na základním zaměření studentů přítomných v kurzu.

7 Experimentální jaderná chemie Absolvování kurzu Jaderná chemie prof. Ing. Jan John, CSc., Ing. Jiří Martinčík, Ph.D., Ing. Mojmír Němec, Ph.D. Cílem kurzu je předat studentům základní znalosti o interakci ionizujícího záření (IZ) s látkovým prostředím, biologických účincích IZ a principech systému ochrany před ním, měření IZ a radiochemických laboratorních technikách. Absolventi kursu získají schopnost správně a bezpečně uplatnit jaderně chemické metody ve vlastní výzkumné práci. V teoretické časti předmětu je probrána interakce ionizujícího záření (IZ) s látkovým prostředím včetně souvisejících veličin; biologické účinky IZ a principy systému ochrany před ním; typy, vlastnosti a použití detektorů IZ a statistické zpracování naměřených dat. V praktické části předmětu se posluchači seznámí s měřením jednotlivých druhů IZ, technikami práce v radiochemické laboratoři a ověří si vybrané poznatky z předcházejícího kurzu Jaderná chemie. Teoretická část: 1. Interakce ionizujícího záření s látkovým prostředím. Primární efekty způsobené absorpcí ionizujícího záření. Zářivá deexcitace vzbuzených stavů - luminiscenční procesy. Vývin tepla v látce absorbující ionizující záření. 2. Systém dozimetrických veličin a vazba mezi nimi. Biologické účinky ionizujícího záření. Systém radiační ochrany a jeho aplikace na pracovištích. 3. Druhy, vlastnosti a použití detektorů ionizujícího záření. 4. Statistické zpracování naměřených hodnot a předběžný odhad chyb. Meze stanovitelnosti a dokazatelnosti. Praktická část: 5. Charakteristika GM trubice a scintilačního detektoru. Sledování statistického charakteru radioaktivního rozpadu. Analýza složené rozpadové křivky. 6. Stanovení absolutního množství zářiče z jeho aktivity. Stanovení poločasu K-40 a U Spektrometrie záření gama s vysokým rozlišením. 8. Měření na kapalinovém scintilačním počítači. 9. Metody měření neutronů. 10. Práce v rukavicovém boxu. Příprava zředěných radioaktivních roztoků s určitou relativní měrnou aktivitou. 11. Lokalizace povrchové kontaminace, základní dekontaminační postupy. 12. Radionuklidový generátor, stanovení poločasu Ba-137m. 13. Dělení jaderných izomerů bromu Br-80m a Br V. Klener (editor): Principy a praxe radiační ochrany, 2000, SÚJB Praha. 2. ICRU report No. 60: Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation, J. Gerndt, P. Průša: Detektory ionizujícího záření, 2. vyd. 2011, ČVUT Praha. 4. Česká norma ČSN EN ISO : Atomová a jaderná fyzika, Česká norma ČSN EN ISO : Atomová a jaderná fyzika, Vyhláška Státního úřadu pro jadernou bezpečnost o radiační ochraně (307/2002 Sb.) 7. J. Starý a kol.: Cvičení z jaderné chemie, (aktuální verze), 8. Zákon o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření (18/1997 Sb.) 9. J. Šeda, L. Musílek, I. Petr, J. Sabol, Z. Melichar: Dozimetrie ionizujícího záření, 1983, SNTL, Praha. 10. G.F. Knoll: Radiation Detection and Measurement, 4 th edition,2010, J. Willey & Sons, New York.

8 Fotochemie a radiační chemie Ing. Libor Juha, CSc., Ing. Kateřina Čubová, Ph.D., Doc. Ing. Václav Čuba, Ph.D. Cíle předmětu Nabyté znalosti: studenti získají znalosti základních procesů interakce neionizujícího a ionizujícího záření s látkou a chemických důsledků této interakce. Získají přehled o uplatnění fotochemických a radiačních metod ve výzkumu a vývoji a v praktických aplikacích. Získané schopnosti: používat v praxi výpočty v dané oblasti, naplánovat, připravit a vyhodnotit experiment, provést aktinometrii a dozimetrii. Obsahové zaměření Náplní přednášky jsou teoretické základy fotochemie a radiační chemie. Na úvodní část navazuje přehled radiačních a fotochemických metod. Pozornost je rovněž věnována praktickým aplikacím a systematické fotochemii a radiační chemii. Základní témata 1. Fotochemické zákony. 2. Emisní a absorpční spektra atomů a molekul a jejich fotochemický význam. 3. Zdroje záření a fotochemické reaktory. 4. Základní třídění fotochemických reakcí. 5. Fotopolymerace; fotovytvrzování polymerů. Fotografie. Fotolitografie a fotorezisty. Fotoindukované procesy v přírodních vodách. Fotochemie atmosféry. Fotochemické metody čištění odpadů. 6. Působení UV záření na nukleové kyseliny a jeho následky. Fotosyntéza. 7. Náplň radiační chemie, její odvětví, vztah k jiným vědním disciplínám. 8. Elektrony produkované ozářením. 9. Přechodné produkty radiolýzy a jejich reakce. 10. Časová stádia radiolýzy. 11. Radiolýza vody. 12. Radiolýza vodných roztoků některých organických látek. 1. J. Kopecký: Organická fotochemie v obrazech, schématech a tabulkách, 1987, Academia, Praha. 2. P. Klán: Organická fotochemie, 2001, skripta Masarykovy univerzity, Brno. 3. A. Motl: Úvod do radiační chemie, 2004, skriptum, 2. vydání, vydavatelství ČVUT, Praha. 4. J.W.T. Spinks, R.J. Woods: An Introduction to Radiation Chemistry, 1990, third edition, John Wiley & Sons, Inc. 5. N.J. Turro, V. Ramamurthy, J. C. Scaiano: Principles of Molecular Photochemistry, ) 2009, University Science Books, Sausalito (CA). 6. J. Sýkora, J. Šima: Fotochémia koordinačných zlúčenín, 1986, Veda, Bratislava. 7. C.D. Jonah, B.S.M. Rao (eds): Radiation Chemistry Present Status and Future Trends, 2001, Elsevier. 8. J.F. Wishart, B.S.M. Rao (eds): Recent trends in radiation chemistry, 2010, World Scientific Publishing, London. 9. J. Bednář: Theoretical Foundations of Radiation Chemistry, 1990, Academia Prague. 10. R.J. Woods, A.K. Pikaev: Applied Radiation Chemistry Radiation Processing, 1994, John Wiley & Sons, Inc. 11. A.K. Pikaje: Sovremennaja radiacionnaja chimija, 1. díl, 1985, 2. díl, 1986, 3. díl,1987, Nauka, Moskva. 12. Farhataziz, M.A.J. Rodgers (eds): Radiation Chemistry - Principles and Applications, 1987, VCH Publishers, Inc., New York.

9 Absolvování kurzu Jaderná chemie. Chemie aktinoidů a transaktinoidů prof. Ing. Jan John, CSc. Získat znalosti zejména o jaderných vlastnostech, anorganické aanalytické chemii a aplikacích prvků ze skupiny aktinoidů a transaktinoidů. Absolventi kursuzískají schopnost orientovat se v problematice vlastností, chování a možností využití těchtoradioaktivních prvků. Podrobná diskuse chemických vlastností aktinoidů. Historie objevů a způsobů přípravy prvků ze skupiny transaktinoidů; dosavadní výsledky studia jejich chemických vlastností. 1)aktinoidy postavení v periodické soustavě, oxidační stavy, tvorba komplexů, vlastnosti v pevné fázi, 2)aktinium, thorium, protaktinium, uran, 3)příprava transuranových elementů,neptunium, plutonium, 4)americium, curium, berkelium, kalifornium, einsteinium, fermium, mendelevium, nobelium, lawrencium, 5)příprava transaktinoidů, umístění v periodické soustavě, rutherfordium, dubnium, seaborgium, bohrium, hassium, meitnerium, darmstadtium, roentgenium, copernicium, 6)prvky se Z= ,další budování periodické tabulky. 1. L.R.Morss, N. Edelstein, J. Fuger, J.J.Katz (eds.): The Chemistry of the Actinide Elements, 4 th Edition (Vol 1 6), 2011, Springer. 2. M. Schädel: The Chemistry of Superheavy Elements, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, I. Zvára: The Inorganic Radiochemistry of Heavy Elements, Springer Science G. Choppin, J.-O.Liljenzin, J. Rydberg: Radiochemistry and Nuclear Chemistry, 4 th Edition, Butterworth - Heinemann, A. Vertés, S. Nagy, Z. Klencsár (eds.): Handbook of Nuclear Chemistry, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2003.

10 Instrumentální radioanalytické metody (IRM) a jejich použití pro sledování znečištění životního prostředí Základní znalosti jaderné chemie a detekce radioaktivity prof. Ing. Jan Kučera, CSc. Vysvětlit problematiku sledování znečištění životního prostředí (ŽP) s využitím instrumentálních radioanalytických metod (IRM) pro stanovení koncentrací toxických a esenciálních prvků. Po absolvování předmětu získají studenti kompetenci k rozhodování, která z radioanalytických metod je nejvhodnější pro řešení daného problému, např. při prvkové analýze vzorků ovzduší, vod, půd, sedimentů, živočišných a lidských tkání a tělních tekutin. Dále získají schopnosti optimalizovat zvolenou analytickou metodu a přehled o experimentální náročnosti a dovednostech potřebných pro jednotlivé radioanalytické metody. 1. Fyzikální principy neutronové aktivační analýzy (NAA) 2. Experimentální zařízení potřebné pro NAA 3. Přednosti a nedostatky instrumentální neutronové aktivační analýzy (INAA), INAA s epithermálními neutrony (IENAA) a NAA s radiochemickou separací (RNAA) 4. Způsoby měření radioaktivity v NAA se zvláštním důrazem na spektrometrii záření gama 5. Separační metody v RNAA 6. Optimalizace postupů NAA pro dosažení nejnižších mezí detekce a nejistot stanovení prvků 7. Fyzikální principy metody měření charakteristického záření X buzeného nabitými částicemi (metoda PIXE) 8. Experimentální zařízení potřebné pro PIXE 9. Přednosti a nedostatky PIXE a mikro-pixe (protonové mikrosondy) 10. Použitelnost dalších radioanalytických metod, zejména rentgenfluorescenční analýzy a kapalinové scintilační spektrometrie pro sledování znečištění ŽP 11. Interpretace a způsob využití získaných dat 12. Zabezpečení jakosti dat a porovnání IRM s ostatními moderními analytickými metodami používanými pro sledování znečišťování ŽP 1. I. Obrusník : Neutronová aktivační analýza, v knize Nové směry v analytické chemii, Sv. II, s (J. Zýka, ed.), 1984, SNTL Praha. 2. V. Hnatowicz: Analytické použití charakteristického záření buzeného nabitými částicemi (metoda PIXE), ibid., s R.N. Reeve: Introduction To Environmental Analysis, 2002, John Wiley & Sons Ltd (United Kingdom).. 4. P. Patnaik: Handbook Of Environmental Analysis, Chemical Pollutants In Air, Water, Soil, And Solid Wastes, 2 nd Ed., 2010, Taylor & Francis Inc (United States). 5. A.R. Byrne, J. Kučera: Role of the self-validation principle of NAA in quality assurance of bioenvironmental studies and in the certification of reference materiále, Proc. IAEA Symp. Harmonization of Health-Related Environmental Measurements Using Nuclear and Isotopic Techniques, 1996, Hyderabad, India, 4-7 November, IAEA Vienna, 1997, pp (paper IAEA-SM-344/8). 6. J. Kučera, R. Zeisler, Do we need radiochemical separation in activation analysis? J. Radioanal. Nucl. Chem., 262 (2004) J. Kučera, Methodological developments and applications of neutron activation analysis, J. Radioanal. Nucl. Chem., 273 (2007)

11 Jaderné elektrárny Základní znalosti z reaktorové fyziky, jaderné chemie a anorganické chemie doc. Ing. Karel Štamberg, CSc., Ing. Tomáš Bílý, Ph.D Cíl předmětu: doktorand získá: (1) znalosti o současném stavu světové, evropské a české jaderné energetiky, o různých typech reaktorů, především pak o koncepci a konstrukci tlakovodních reaktorů provozovaných v jaderných elektrárnách Dukovany a Temelín. Dále, znalosti o procesech úpravy neaktivních (napájecích) i radioaktivních vod, o způsobu zpracování a likvidace (ukládání) radioaktivních odpadů, rovněž získá základní informace o principech a riziku koroze konstrukčních materiálů.; (2) schopnosti orientovat se v dané problematice, uplatnit získané znalosti v dalších oborech (např., dynamika reaktorů, bezpečnost jaderných elektráren) a posoudit problematiku výstavby nového jaderného zdroje. Dále, schopnosti řešit technologické problémy úpravy aktivních i radioaktivních vod i zpracování radioaktivních odpadů Prvá část předmětu komplexně pojednává o jaderné energetice a zvláště pak o dosavadním vývoji energetických reaktorů, palivových článků, řídících bezpečnostních systémů. Druhá část předmětu je věnována chemickým a radiochemickým aspektům provozu jaderné elektrárny. 1) chronologické řazení reaktorů do IV. generací a jejich specifika; 2) současná situace (v provozu nejvíce reaktorů II. generace), jako III. generace jsou označovány reaktory, t.č. projektované, se zvýšenou spolehlivostí, bezpečnosti a životností, např. projekt evropského PWR (EPR) a VVER 2006, 3) reaktory IV. generace - perspektiva pro 21. století; iniciativa GIF a INPRO, šest zvolených koncepcí, 4) principy úpravy vod, detailně jsou pojednávány aplikace měničů iontů a jejich vlastnosti, úprava neradioaktivních i radioaktivních vod a kalů, zpracování a ukládání odpadů a problematika koroze. 1. B. Heřmanský: Jaderné reaktory I. a II (učební texty, Katedra jaderných reaktorů, FJFI ČVUT), K. Štamberg, R. Silber: Chemie provozu jaderných elektráren (učební texty přepracované vydání, Katedra jaderné chemie, FJJFI ČVUT), F. Janouch: Jaderná energetika v evropském kontextu, 2008, Senát parlamentu ČR 4. Generation IV Roadmap Technology Goals for Generation IV Nuclear Energy Systems, December 2002, US DOE NERAC, GIF Kremer a kol.: Chemická problematika jaderné elektrárny, 1990, Koncernové a výcvikové středisko ČEZ, Brno

12 Modelování a simulace migračních procesů v životním prostředí Základní znalosti z anorganické chemie (komplexace, speciace), chemie životního prostředí, dále z fyzikální chemie (rovnováhy a kinetiky ve dvoufázových systémech kapalná pevná fáze) a aplikací numerických metod k řešení obyčejných a parciálních diferenciálních a regresních úloh. doc. Ing. Karel Štamberg, CSc., doc. Mgr. Dušan Vopálka, CSc. doktorand získá: (1) znalosti o principech modelování a simulaci transportu vybraných složek (v tomto případě se především jedná o radioaktivní, event. i o chemicky toxické kontaminanty) obecně v porézních vrstvách hornin, zemin a tzv. inženýrských bariér a o charakteru potřebných vstupních dat a (2) schopnosti tyto procesy posoudit jak z hlediska jejich využitelnosti, tak i limit (omezení) jejich aplikace. Obsahové zaměření předmětu: V prvé části předmětu jsou vymezeny charakteristiky modelovaných systémů a pojmů verifikace, validace a simulace. Dále jsou formulovány základní vztahy pro popis migrace v životním prostředí (1D-, 2D- a 3D-modely), s důrazem ne porézní vrstvy. Ve druhé části předmětu je věnována pozornost tvorbě modelu, jeho verifikaci a validaci a metodám získávání parametrů těchto modelů; simulační výpočty migrace jsou demonstrovány na příkladech jednoduchých i složitých systémů. 1. Charakteristika modelovaných systémů (systém a jeho prvky, matematické modely, modelování, verifikace, validace a simulace) a základní popis procesu migrace v porézních vrstvách. Modely rovnovážné a nerovnovážné dynamiky sorpce. 2. Zákonitosti rovnovážných stavů a kinetiky interakčních procesů v systémech kapalná pevná fáze (tzv. jedno- a vícesložkové systémy, vliv rovnováhy a kinetiky na migrační proces). 3. Zákonitosti disperzních a konvekčních dějů a jejich vliv na migrační proces. 4. Základní typy modelů šíření kontaminantů ve vodních tocích a nádržích a v atmosféře. 5. Přehled základních metod řešení obyčejných a parciálních diferenciálních rovnic. 6. Počítačový model, analogová a číslicová simulace, verifikace a validace počítačového modelu, vliv neurčitosti ve volbě modelu dílčího děje a v hodnotách parametrů dílčích dějů. 7. Verifikace a validace počítačového modelu, vliv neurčitosti ve volbě modelu dílčího děje a v hodnotách parametrů dílčích dějů. 8. Metody získávání parametrů modelů dílčích dějů. 9. Počítačové (numerické) experimenty: faktorové a optimalizační. 10. Praktická cvičení: modelování sorpce vybraných kontaminantů na přírodní látky, výpočet zastoupení forem existence vybraných radionuklidů v roztocích, modelování migrace vybraných radionuklidů ve vybraném systému životního prostředí. 1. Štamberg K.: Modelování migračních procesů v životním prostředí, 1998, Vydavatelství ČVUT, Praha. 2. Grenthe I., Puigdomenech I. (Eds.): Modelling in Aquatic Chemistry, 1997, NEA OECD, Paris. 3. Pazourek J.: Simulace biologických systémů, 1992, Grada, Praha. 4. Valentová J.: Hydraulika podzemní vody, 1994, Vydavatelství ČVUT, Praha.

13 Pokročilá jaderná chemie Znalost všech chemických disciplin na úrovni magistra nebo inženýra chemie nebo chemické technologie. prof. Ing. Jan John, CSc. Předat studentům v plné šíři poznatky o vlastnostech hmoty a jevech chemické a fyzikálně chemické povahy, jejichž původcem je nebo na nichž se podílí jádro atomu a jeho přeměny. Absolvováním předmětu získají studenti schopnost rozvíjet získané znalosti a uplatnit jaderně chemické metody ve vlastní výzkumné práci. Definice a vývoj jaderné chemie a radiochemie, jaderná individua, jaderné reakce, přirozená a umělá radioaktivita. Kinetika jaderných reakcí, zákonitosti radioaktivních přeměn. Energetika jaderných reakcí, hmotnostní a energetická bilance jader. Výtěžky jaderných reakcí, účinný průřez, excitační funkce. Štěpné reakce. Chemie atomů vytvořených jadernou reakcí, Szilard Chalmersova reakce. 1) jaderná individua, vlastnosti, symbolika a stabilita atomových jader, 2) jaderné reakce, jejich třídění, popis a mechanismus, 3) přirozená a umělá radioaktivita, přeměnové řady, 4) aktivita a množství radionuklidů, kinetika jaderných reakcí, 5) energetika jaderných reakcí, jejich přehled a charakteristika, 6) výtěžky jaderných reakcí, účinný průřez, excitační funkce, 7) štěpné, fúzní a termonukleární reakce, 8) chemie nascentních atomů. 1. G. Choppin, J.-O.Liljenzin, J. Rydberg: Radiochemistry and Nuclear Chemistry, 4 th Edition, Butterworth - Heinemann, V. Majer et al.: Základy jaderné chemie, SNTL Praha, J. Mizera, O. Lebeda, A. Gosman: Výpočty pro jaderné chemiky, ČVUT Praha, A.Vértes et al. (Eds.): Handbook of Nuclear Chemistry, Kluwer, Dordrecht F. Rösch: Nuclear and Radiochemistry, Vol. 1, De Gruyter, O. Navrátil et al.: Nuclear Chemistry, Academia, Praha, 1992.

14 Radioanalytická chemie Absolvování kurzu Jaderná chemie a všech předepsaných laboratorních cvičení prof. Ing. Jan John, CSc., Ing. Mojmír Němec, Ph.D. Získat znalosti o principech a škále existujících analytických metod využívajících radionuklidů nebo ionizujícího záření pro stanovení stabilních prvků a dále o metodách stanovení vybraných radioaktivních prvků s důrazem na jejich stanovení ve vzorcích z životního prostředí. V první části přednášky jsou podrobně probrány všechny základní radioanalytické metody, zejména: indikátorové metody, aktivační metody a metody založené na neaktivační interakci jaderného záření s látkou. Druhá část přednášky je věnována metodám stanovení významných radionuklidů, zajištění jakosti analýz, typům vzorků a způsobům jejich odběru a předúpravy. Absolventi kursu získají schopnost zvolit optimální radioanalytickou metodu pro konkrétní aplikaci s přihlédnutím k možnostem pracoviště. 1. Indikátorové metody. Stanovení přirozeně indikovaných prvků. 2. Izotopová zřeďovací analýza. Radioreagenční metody. 3. Metody založené na izotopové výměně, metody koncentračně závislého rozdělení, RIA. 4. Neutronová aktivační analýza, fotoaktivační analýza, aktivační analýza nabitými částicemi. 5. Metody založené na neaktivační interakci jaderného záření s látkou. 6. Významné radionuklidy v životním prostředí, volba metodiky jejich stanovení. Typy analyzovaných vzorků, obecné zásady odběru vzorků. 7. Zabezpečení jakosti v radioanalytických laboratořích. 8. Gama-spektrometrická analýza vzorků životního prostředí. 9. Postup a zásady stanovení celkové aktivity alfa a beta. Stanovení uranu, Po-210, Pb-210, Rn-222, Ra-226 a Ra Stanovení C-14, tritia. Stanovení plutonia ve vodách, sedimentech a půdách. 11. Stanovení Cs-137 a Sr-90 ve vodě, mléku, moči. Stanovení I-131 a Kr J. Tölgyessy, M. Kyrš: Radioanalytical Chemistry, Ellis Horwood Chichester / J. Willey & Sons New York / Veda Bradislava, B. Kahn (ed.): Radioanalytical Chemistry, Springer, Radionuclides in the Environment, Atwood A.D. (ed.), John Wiley & Sons, New Jersey, Measurement of radionuclides in Food and the Environment. A Guidebook. Technical Report Series No. 295, IAEA Vienna A. Vertés, S. Nagy, Z. Klencsár (eds.): Handbook of Nuclear Chemistry, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, J. Lehto, X. Hou: Chemistry and analysis of radionuclides, Wiley-VCH Weinheim, Veselý K.: Stanovení nízkých aktivit - metodické základy. Studie 3-84, Ústřední informační středisko pro jaderný program, Praha - Zbraslav, Veselý K., Petr I., Šebesta F.: Stanovení nízkých aktivit radionuklidů - vybrané postupy a aplikace. Studie , Ústřední informační středisko pro jaderný program, Praha Zbraslav, 1986

15 Základní znalosti z předmětu jaderná chemie doc. Ing. Ondřej Lebeda, Ph.D., RNDr. Marek Moša, Ph.D. Radiofarmaka Získat přehled o principech výzkumu, vývoje a výroby radiofarmak, o rozdílných požadavcích na diagnostická a terapeutická radiofarmaka, o formách radiofarmak a jejich využití v medicíně. Porozumět interdisciplinárnímu charakteru oboru, kde se stýká jaderná chemie s ostatními chemickými obory, farmacií a medicínou. Seznámit se s elementárními legislativními požadavky na výrobu a kontrolu kvality radiofarmak a současnými trendy ve výzkumu radiofarmak. Výzkum, vývoj a výroba radiofarmak. Volba a příprava radionuklidů pro diagnostická a terapeutická radiofarmaka. Formy radiofarmak a způsob jejich přípravy. Obecná pravidla výroby a kontroly kvality radiofarmak (SVP). Příprava konkrétních radiofarmak. Poslední trendy ve výzkumu radiofarmak. 1. Způsoby využití ionizujícího záření v medicíně (externí zdroje a interní zdroje IZ, diagnostika a terapie pomocí interních ZIZ). 2. Základní dělení radionuklidů pro nukleární medicínu podle emitovaného záření, typy diagnostiky a terapie, základní výzkum funkcí organismu). 3. Zobrazovací metody v nukleární medicíně (gama kamera, SPECT, PET). 4. Diagnostické radionuklidy, jejich vlastnosti a příprava. 5. Terapeutické radionuklidy, jejich vlastnosti a příprava. 6. Volba nosičů RN, jejich chemické formy, specificita a selektivita (elementární formy, malé značené molekuly, značené makromolekuly typu peptidů a proteinů hormony, monoklonální protilátky a jejich fragmenty, značené mikro- a nanočástice). 7. Způsoby deposice v tkáních a orgánech. 8. Kinetika a metabolismus, optimalizace kombinace RN-nosič (role kinetiky a metabolismu nosičů a jejich katabolitů ve vztahu k poločasu RN). 9. Způsoby značení nosičů RN (typy chemických reakcí, podmínky značení, výtěžky, purifikace, kontrola kvality). 10. Vliv značení na chování nosiče v organismu změny metabolismu, imunospecificity a imunoreaktivity. 11. Elementární pojmy z oblasti rutinní výroby a kontroly kvality radiofarmak, režim SVP, čisté prostory apod. 12. Ilustrace různých postupů výroby radiofarmak popis přípravy několika rozšířených, rutinně vyráběných radiofarmak. 13. Nové trendy ve vývoji radiofarmak. 1. Sampson, C.B. (editor): Textbook of Radiopharmacy. Gordon and Breach Science Publishers. Amsterdam, 1999 (3rd edition). Vybrané kapitoly. 2. Vértes, A., Nagy, S., Klencsár, Z., Lovas, R.G., Rösch, F.(eds): Handbook of nuclear chemistry. Vol. 5 Radiochemistry and radiopharmaceutical chemistry in life sciences. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Boston, London, Vybrané kapitoly. 3. Saha, G.B.: Fundamentals of Nuclear Pharmacy. Springer. New York, Heidelberg, Dordrecht, London, Deckart H., Cox P. H. (eds): Principles of Radiopharmacology. Gustav Fischer Verlag, Jena, European Pharmacopoeia. Version 8.3., Technetium-99m radiopharmaceuticals: status and trends. IAEA radioisotopes and radiopharmaceuticals series 1. International Atomic Energy Agency, Vienna, Schwochau, K.: Technetium. Chemistry and Radiopharmaceutical Applications. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2000.

16 Radionuklidy v biologických vědách. doc. Ing. Stanislav Smrček, CSc Cílem předmětu je představit posluchačům moderní způsoby využití radionuklidů v biologických vědách. Přednáška obsahuje základní informace o využití radionuklidů při studiu distribuce, metabolismu a kinetiky xenobiotik v živých organismech. Informace metodologického charakteru jsou doplněny poznatky týkajících se vlastností a stability používaných radioaktivně značených sloučenin a způsobů detekce značených sloučenin v biologických systémech. 1) Možnosti využití radionuklidů v biologických, biochemických a biomedicínských vědách. 2) Stopovací metody, studium distribuce a metabolismu. 3) Značené sloučeniny, stabilita, uchovávání, způsoby manipulace. 4) Způsoby detekce ionizujícího záření v kombinaci s chromatografickými technikami (TLC, HPLC, GLC). 5) Kapalinová scintilace při měření biologických vzorků. 6) Zdroje chyb při měření radioaktivity. Autoradiografie, zobrazovací desky na principu fotostimulované luminiscence. 7) Syntéza a biosyntéza biologicky aktivních sloučenin značených měkkými beta zářiči 14C a 3H a jejich aplikace při testování nových léčiv a pesticidů. 8) RIA, DNA postlabeling. 9) Studium receptorových interakcí, farmakokinetika. 10) Bezpečnost práce při užití otevřených zářičů 1. W.R Hendee: Radioactive Isotopes in Biological Research, John Wiley Root J.W, Krohn K.A (Ed.): Short Lived Radionuclides in Chemistry and Biology, American Chemical Society 1981, kapitoly Radiobiology a Microbiological and Environmental Application (dostupné z pubcs.acs.org/isbn/ ). 3. S. Smrček: Habilitační práce, 2004 ČVUT Praha, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská. 4. Singh N.(Ed.):Radioisotopes- Application in Bio-Medical Science In Tech 2011, Rijeka.

17 Separační metody Absolvování kurzu Jaderná chemie a všech předepsaných laboratorních úloh prof. Ing. Jan John, CSc., Ing. Mojmír Němec, Ph.D. Cílem přednášky je předat studentům doktorského studia znalosti principů separačních metod používaných v radiochemii a jejich aplikací. Absolventi získají schopnost vybrat a vhodně aplikovat adekvátní separační metodu při řešení radiochemických problémů, případně inovovat a modifikovat stávající metody. Předmět je zaměřen na oblast separačních metod využívaných v radiochemii, převážně na rozdíly v přístupech, metodách a pracovních postupech oproti metodám v neaktivních odvětvích chemie. 1. Definice, rozdělení a výběr hlavních separačních metod. 2. Teorie extrakčních metod, extrakce chelátů a iontových asociátů. 3. Klasifikace extrakčních systémů a rozdělení činidel. 4. Aparatury a zařízení používané při extrakci. 5. Měniče iontů, popis a rozdělení. 6. Teorie a rozdělení chromatografických metod. 7. Extrakční a iontoměničová chromatografie. 8. Aparatury a praktické postupy pro chromatografické dělení látek, výběr činidel. 9. Termochromatografie. 10. Membránové procesy. 11. Destilace. 12. Elektrochemické metody. 1. K. Štulík: Analytické separační metody, 2005, Karolinum 2. J Starý, M. Kyrš, M. Marhol: Separační metody v radiochemii, 1975, Academia, Praha 3. A.J. Dean: Chemical Separation Methods, 1969, Van Nostrad Reinhold Copany. 4. K. Volka a kol.: Analytická chemie II, 1997, VŠCHT Praha 5. J. Kahovec (ed.): Separační a analytické metody v ochraně životního prostředí, 1996, sborník přednášek, Edice MAKRO M R.V. Mayer: Practical High-Performance Liquid Chromatography, 2004, John Wiley & Sons. 7. J. Rydberg et al. (eds.): Solvent extraction: Principles and practice, M. Dekker, Y. Marcus, A.S. Ketres: Ion Exchange and Solvent Extraction of Metal Complexes, 1969, J. Wiley.

18 Technologie jaderných paliv Základní znalosti z anorganické (částečně i organické), jaderné a fyzikální chemie (konkrétně z reakční kinetiky a teorie chemických reaktorů).. doc. Ing. Karel Štamberg, CSc Získat: (1) základní znalosti o chemismu dějů probíhajících při získávání uranu, dále o fyzikálních, fyzikálněchemických i chemicko-inženýrských zákonitostech operací (procesů), ze kterých sestává výroba jaderného paliva, (2) schopnosti tyto procesy posoudit a jejich alternativy z technicko-ekonomického hlediska analyzovat. Popis technologie výroby především uranového jaderného paliva pro základní typy jaderných reaktorů (HWR, LWR, FBR a HTGR), včetně problematiky přepracování tzv. vyhořelého (ozářeného) paliva (VJP) a zpracování a likvidace radioaktivních odpadů. 1) Výskyt uranu v přírodě, mechanické a fyzikální procesy úpravy rud a klasifikace U-rud. 2) Loužení U-rud, získávání uranu z výluhů a jeho rafinace na nukleární čistotu. 3) Výroba kovového uranu, UO 2 a směsných (U+Pu, tzv. MOX) oxidických paliv, dále paliv na bázi nitridů a karbidů uranu, resp. i plutonia. Sol-gel procesy, výroba paliva ve formě kuličkových a povlékaných částic (palivo především pro reaktory HTGR). 4) Obohacování uranu, principy, provozně používané postupy a kriteria obohacovacího procesu. 5) Minulé a současné koncepce nakládání s VJP (otevřený, uzavřený palivový cyklus a pokročilý palivový cyklus transmutačních reaktorů). 6) Technologické postupy předúpravy uranovéhovjp a bezpečnostní zásady při jeho přepracování (zajištění podkritičnosti systému, chlazení VJP, metody odstraňování povlakových materiálů, rozpouštění VJP). 7) Přepracování (rafinace) uranového VJP s cílem získání U- a Pu-frakce a jejich recyklace do výroby paliva. Procesy: (a) kapalinově-extrakční (PUREX, přehledně REDOX, TRIGLY a BUTEX), (b) nevodné (pyrometalurgické a pyrochemické). 8) Přepracování (rafinace) thoriového VJP kapalinově-extrakční proces THOREX. 9) Provozní realizace přepracování VJP z LWR, resp. i FBR, - proces THORP, aj. 10) Zpracování a likvidace radioaktivních odpadů (RAO) v rámci celého palivového cyklu. Přeprava a ukládání RAO a VJP. 11) Tzv. pokročilý palivový cyklus transmutačních reaktorů (P&T Partitioning and Transmutation, kapalná paliva). 12) Technologie výroby nukleárně čistého thoria ( 232 Th má analogické použití jako 238 U) a nukleárně čistého zirkonia (k výrobě slitiny Zircaloy, ze které se vyrábějí povlakové trubky palivových elementů reaktorů LWR). 1. K. Štamberg: Technologie jaderných paliv I, 1994, vydavatelství ČVUT, Praha. 2. K. Štamberg: Technologie jaderných paliv II, 1998, vydavatelství ČVUT, Praha. 3. M. Benedict, T. Pigford, H Levi: Nuclear Chemical Engineering, 1981, McGraw Hill Book Co., New York. 4. P.D. Wilson., editor : The Nuclear Fuel Cycle from Ore to Wastes, 1996, Oxford University Press, Oxford.

19 Transportní procesy Znalosti z matematiky, fyziky a fyzikální chemie na úrovni absolventa magisterského nebo inženýrského studijního programu chemie. doc. Mgr. Dušan Vopálka, CSc., Mgr. Aleš Vetešník, Ph.D. Doktorand získá (1) znalosti o významu základních vztahů popisujících transport (přenos) hybnosti, energie a hmoty a o předpokladech, které při jejich odvození byly učiněny. To mu umožní hlouběji porozumět aplikovatelnosti těchto vztahů při řešení technických problémů a problémů transportu kontaminantů v životním prostředí a (2) schopnosti tyto transportní procesy posuzovat v kontextu řešení, např., migračních procesů v oblasti životního prostředí, ale také s ohledem na jejich platnost a využitelnost za daných podmínek. Obsahové zaměření předmětu: Úvod přednášky je zaměřen na vymezení potřebných matematických nástrojů, dále na rozdělení přenosových (transportních) dějů do tří základních skupin (transport hybnosti, energie a hmoty). Následuje odvození základních vztahů (Newtonův zákon, Fourierův zákon, Fickův zákon) a příklady analytických a numerických metod jejich řešení. Aplikace jsou demonstrovány na řešení technických problémů vybraných z oblasti hydrologie, chemické technologie a ochrany životního prostředí. Zmíněny jsou též radiostopovací metody vhodné pro měření transportu v plynné, kapalné i pevné fázi. 1) Úvod do problematiky, přehled potřebných matematických nástrojů. 2) Přenos hybnosti: Viskozita. Laminární proudění. Rozdělení rychlostí pro případ více nezávisle proměnných. Turbulentní tok. 3) Přenos energie: Tepelná vodivost. Energetické bilance a rozdělení teplot v pevné látce a při laminárním toku. Vztahy pro neizotermální systémy. Přenos energie zářením. 4) Přenos hmoty. Konvektivní a difúzní tok. Rozdělení koncentrací v pevné látce a v laminárně tekoucí kapalině. 5) Vztahy pro multikomponentní systémy. Aplikace v chemii a chemickém inženýrství. 6) Aplikace řešení difúzní rovnice v chemii a ekologii. 7) Metoda radioaktivního značkovače a difúze. 8) Transportní procesy v jaderné chemii, radiační chemii a radioekologii. 1. R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N.: Lightfoot: Transport Phenomena, 2002, Wiley & Sons, London. 2. M. Císlerová., T.Vogel: Transportní procesy, 1999, Vydavatelství ČVUT, Praha. 3. A.Gosman, Č. Jech.: Jaderné metody v chemickém výzkumu, 1989, Academia, Praha. 4. R. Černý: Fyzika Transportní jevy, 1993, Vydavatelství ČVUT, Praha.

20 Značené sloučeniny doc. Ing. Stanislav Smrček, CSc Cílem předmětu je rozvinout znalosti studentů v oblasti přípravy a využití značených sloučenin s ohledem na jejich použití ve vědě, výzkumu a praxi. V úvodu se přednáška se zabývá přípravou a separací stabilních nuklidů a radionuklidů. Na získané poznatky poté navazuje přehled metod přípravy radioaktivně značených organických molekul. V průběhu kurzu je diskutováno využití stabilních a radioaktivních nuklidů v anorganické a organické chemii, biochemii a medicíně. Pozornost je rovněž věnována teoretickým otázkám jako např. isotopovým efektům. Základní témata 1) Separace přírodních nuklidů a příprava radionuklidů. 2) Názvosloví značených sloučenin. 3) Příprava organických sloučenin obsahujících deuterium a tritium. 4) Sloučeniny značené izotopy uhlíku - 11C, 13C, 14C. 5) Sloučeniny dusíku - 15N. 6) Sloučeniny fosforu 32P. 7) Sloučeniny kyslíku - 18O. 8) Sloučeniny síry - 35S. 9) Sloučeniny halogenů. 10) Stabilita, analýza a čistota značených sloučenin. 1. L. Lešetický: Metody přípravy izotopicky značených sloučenin. Skripta UK v Praze, Přírodovědecká fakulta, SPN Praha R.Voges, J.R. Heis, T. Moenius: Preparation of Compounds Labeled with tritium and carbon 14. Viley, Chichester, UK, 2009