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講義概要/Course Information

2024/05/04 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	電気・放射線化学（H27年度以前入学生）
英文授業科目名 /Course title (English)	Electro and Radiochemistry
開講年度 /Academic year	2019年度	開講年次 /Year offered	全学年
開講学期 /Semester(s) offered	後学期	開講コース・課程 /Faculty offering the course	博士前期課程
授業の方法 /Teaching method	講義	単位数 /Credits	2
科目区分 /Category	大学院専門教育科目 - 連携専門科目
開講類・専攻 /Cluster/Department	先進理工学専攻
担当教員名 /Lecturer(s)	小林　義男
居室 /Office	東６号館　９０１室
公開E-mail /e-mail	kyoshio@pc.uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	http://www.moss.pc.uec.ac.jp
更新日 /Last update	2019/03/20 14:35:52	更新状況 /Update status	公開中 /now open to public

講義情報/Course Description

主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters）	2011年の東日本大震災が引き起こした原子力発電所の事故は、日本の将来のエネルギー問題と環境問題という難問を突き付けました。放射線や放射性物質、これらと物質との相互作用を正しく理解し、エネルギー関連材料化学や分析化学に関わる工学の体系的理解を深めることを二つめの主題とします。本講義では、原子核プローブを用いた様々な分析技術を紹介するとともに、SPring8やJ-Parc、大型加速器施設の解説も交えて、各施設で推進されている関連トピックスの紹介も行ないます。電極と電解質溶液の界面で起きる化学変化を物理化学的視点に立って学び、電極界面における酸化還元過程を分子論的に説明できることが本講義の二つめの目標です。 達成目標 ・　放射線と物質の相互作用について理解し説明できる ・　電極界面における酸化還元過程を分子論的に説明できる ・　電気および核エネルギーと分析化学の関連性を整理し、実践的工学技術が理解できる The nuclear power plant accident caused by the Great East Japan Earthquake of 2011 confronted the challenge of Japan's future energy and environmental problems. The first theme is to understand the radiations and the interactions between radiations and matters correctly, and to recognize engineering related to energy and material science. In this Class, various analytical techniques using nuclear probes and topics developed SPring8, J-Parc, and accelerator facilities will be introduced. The second objective of this Class is to learn the chemical change that occurs at the interface between the electrode and electrolyte solution from the physicochemical point of view and to explain the oxidation-reduction process at the electrode interface in a molecular theory. You understand the followings as achievement goals: · to explain the interaction between radiation and matter · to explain the oxidation-reduction process at electrode interface · to organize the relationships among electricity, nuclear energy and chemistry and understand practical engineering technology.
前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters）	物理・化学・数学・生物・量子論に関連する基礎科目 Fundamental classes related to physics, chemistry, math, biology, and quantum theory
前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters）	無機化学や熱力学・材料・分子分光学・固体物性関連の講義、演習、実験 Classes related to inorganic chemistry, kinetics, materials science, molecular spectroscopy, and solid state physics
教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）	特に指定しません。講義毎に必要な資料を配付します。 The necessary materials for each lecture will be distributed.
授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters）	TypeⅡ：Japanese-based course, with English materials 【講義内容】以下の項目について講義と解説を行ないます。 　（ただし、進行状況により変更があります） (1) ガイダンス：電気化学・エネルギーの歴史と成り立ち (2) 放射化学の歴史と現在の役割 (3) 放射壊変と核反応：放射平衡・永続平衡・過渡平衡 (4) 荷電粒子と物質の相互作用：α線・エネルギー損失・線エネルギー付与（LET） (5) 荷電粒子と物質の相互作用：β線・制動放射線・コンプトン散乱・電子対生成 (6) 放射線の生物化学への影響：確率的影響と確定的影響・分子レベルの影響・遺伝的影響 (7) 放射線の物質科学への応用：原子核と核外電子の相互作用・メスバウアー分光法 (8) 放射線の物質科学への応用：ミュオンスピン回転法・β-NMR法 (9) 中性子を用いた分析手段：放射化分析・ラジオグラフィー・中性子回折 (10) 加速器の原理と種類：線形加速器・サイクロトロン・シンクロトロン (11) 電気化学の基本語彙 (12) 物理化学的視点からの電気化学：イオン論・モル伝導率・移動度 (13) 電気化学の測定方法：サイクリックボルタンメトリ (14) リチウム二次電池・燃料電池・太陽電池・原子力電池 (15) 電気化学／放射線化学のまとめと役割の再考 【進め方】配布資料を活用しながら電気化学、核プローブや放射線を利用した物質科学研究の基礎を講義します。授業内での質問と議論を通じて理解が深まるように進行します。 Class 1 : Guidance and the histories of electrochemistry and energy science Class 2 : History and current role of radiochemistry Class 3 : Radiation decays and nuclear reactions: radiation equilibrium · secular equilibrium · transient equilibrium Class 4 : Interactions between charged particles and matter: alpha-ray, energy loss, linear energy transition (LET) Class 5 : Interactions between charged particles and matter: beta-ray, bremsstrahlung, Compton scattering, electron pair generation Class 6 : Interactions between photons and matter: gamma-ray, X ray Class 7 : Applications of radiation to material science: interaction between nucleus and electron, Mössbauer spectroscopy Class 8 : Applications of radiation to materials science: Muon spin rotation method, β-NMR method Class 9 : Neutron analysis: neutron activation analysis, radiography, neutron diffraction Class 10 : Principle of accelerators: linear accelerator, cyclotron, synchrotron Class 11 : Basic electrochemistry Class 12 : Electrochemistry: ion theory, molar conductivity, mobility Class 13 : Measurement method of electrochemistry: cyclic voltammetry Class 14 : Lithium secondary battery, fuel cell, solar cell, nuclear battery Class 15 : Reconsideration of the summary and role of electrochemistry / radiation chemistry
実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience	研究員（放射化学・応用原子核物理・加速器科学）
成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters）	【評価方法】授業中の小問およびレポートで総合的に評価します。 【評価基準】最低達成基準の目安として上記授業内容の項目を70％以上理解し、自分の言葉で説明できることを求めます。 Grades should be evaluated comprehensively based on attendance status and reports.
オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters）	東６-９０１室　火曜日午後～ E6-Room 901 in the afternoon of Tuesday
学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters）	知識を吸収し学ぶことは、将来にわたって「選択の自由度」を広げることにつながります。講義で得る知識は、すべからく今すぐに役立つ知識だけではありません。学ぶことは、未来に向けた新しい選択肢やオプションの獲得を目指すことに通じます。 自分自身に「付加価値」をつける努力を怠らぬよう（wikiなどの安易な情報だけで満足したらダメ）講義に積極的にのぞんでください。
その他 /Others	「無用の用」 新聞やTV、メディアなどで発表される最新科学関連ニュースには必ず目を通しましょう。社会に出た時に、みなさんは理工系を学んだ者として認知されます。現在は関係のない無用な事象でも、この講義で学んだことは将来役立つ時が「必ず」訪れます。
キーワード /Keywords	電離放射線、光電効果、コンプトン効果、電子対生成、フリーラジカル、放射線感受性、LET、超微細相互作用、メスバウアー分光法、反跳エネルギー、ミュオン、スピン偏極、放射光、サイクロトロン、シンクロトロン、酸化還元電位、サイクリックボルタンメトリ、二次電池 radiation, photoelectric effect, Compton effect, electron pair generation, free radical, radioactive sensitivity, LET, hyperfine interaction, Mössbauer spectroscopy, recoil energy, muon, spin polarization, synchrotron radiation, cyclotron, synchrotron, redox potential, cyclic voltammetry, secondary battery