Lectures
An der TU Dresden
Modul "Radiochemie" (Chem-Ma-M14)
Die Studierenden können sich auf wissenschaftlicher Basis kritisch mit Fragen zu Radioaktivität und Strahlung auseinandersetzen. Sie kennen die verschiedenen Strahlungsarten, deren Spektren, Messung und physikalische Grundlagen. Sie wissen warum bei welchen Elementen Radioaktivität auftritt, welche Auswirkungen diese auf Mensch und Umwelt hat und wie sie sich technisch anwenden lässt. Zudem sind die Studierenden in der Lage, mit offenen radioaktiven Stoffen umzugehen.
Das Modul beinhaltet die Themen Radioaktivität (Strahlungsarten, Nuklidkarte, Kernaufbau, Kernstabilität, Umwandlungsgesetze, Gleichgewichte), Radioanalytik, Kerntechnik und nuklearer Entsorgung.
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Das Modul beinhaltet die Themen Radioaktivität (Strahlungsarten, Nuklidkarte, Kernaufbau, Kernstabilität, Umwandlungsgesetze, Gleichgewichte), Radioanalytik, Kerntechnik und nuklearer Entsorgung.
Vorlesung "Radiochemie"
Das Ziel der Vorlesung "Radiochemie" ist es, die Grundlagen der Radio- und Kernchemie zu vermitteln, um die Kenntnisse zur Radioaktivität hinsichtlich der zugehörigen Theorie, der Anwendung und des Verhalten von radioaktiven Schwermetallen in der Umwelt zu vertiefen. Das Verhältnis von natürlicher und künstlicher Radioaktivität wird vor dem Aspekt der Anwendung radioaktiver Stoffe in Industrie, Medizin und Forschung bei der Energieerzeugung und Nuklearwaffenproduktion behandelt. Die Wirkung von ionisierender Strahlung auf Materialien und Organismen wird aufgezeigt. Die Identifizierung und der Einfluss der Bindungsform der langlebigen Radionuklide auf die Verteilung und den Transport in den Geo- und Bio-Systemen ist eine verbindende Thematik. Die radiochemischen Aspekte bei der Kernenergieerzeugung und innerhalb des gesamten Kernbrennstoffkreislaufs, einschließlich der nuklearen Entsorgung und Endlagerung, werden detailliert aufgezeigt. Die Nutzung der Nuklearenergie wird im Zusammenhang mit den anderen möglichen Energieträgern diskutiert. Die radiochemisch-analytischen Methoden bilden einen weiteren Schwerpunkt.
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Modul "Umwelt- und Actinidenchemie" (Chem-Ma-M06)
Das Modul umfasst die zwei Schwerpunktthemen der Radioökologie und der Chemie der f-Elemente insbesondere der 5f-Actiniden. Die Radioökologie umfasst Herkunft von Radionukliden in der Umwelt, Migration und Aufnahme von Radionukliden in Nahrungsketten und Ökosystemen, Probenahme und Vorbehandlung von Umweltproben sowie Radionuklid-Trennverfahren. Die Chemie der f-Elemente beinhaltet Analogien und Unterschiede zwischen Lanthaniden und Actiniden, deren grundlegende physikalisch-chemische Eigenschaften und die sich daraus ergebenden Anwendungen, Magnetismus, Laser, Supraleitung. Zudem umfasst das Modul Lanthaniden und Actiniden als Ressourcen, inklusive ihrer Gewinnung, Recyclingstrategien und der Endlagerung.
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Vorlesung "Radioökologie"
Die Vorlesung Radioökologie ist Teil des Moduls "Umwelt- und Actinidenchemie" (Chem-Ma-M06). Die Vorlesungsthemen zur Umweltradioaktivität befassen sich u.a. mit den Quellen von Radionukliden in der Umwelt, den Einflussfaktoren auf die Migration und Aufnahme von Radionukliden in Nahrungsketten und unseren Ökosystemen, der Probenahme und Vorbehandlung von Umweltproben sowie den Methoden der Radionuklidseparation. Darüber hinaus werden Beispiele dafür gegeben, wie die Radioökologie im täglichen Leben präsent ist.
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Vorlesung "Chemie der f-Elemente"
Ziel der Vorlesung „Chemie der f-Elemente“ ist es den Studierenden einen Einblick in die Chemie der Lanthaniden, Actiniden und der Elemente der III. Nebengruppe zu vermitteln. Die Vorlesung wird Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Elementgruppen aufzeigen, und darstellen wie sich diese zur Trennung der Elemente voneinander ausnutzen lassen. Vorkommen und Darstellung der Elemente werden behandelt. Schwerpunkt der Vorlesung ist der Einfluss der Chemie der f-Elemente auf deren Anwendungen, und auf ihr Verhalten in der Umwelt.
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Vorlesung "Biophysik"
Die Vorlesung ist Teil des Masterstudiengangs „Physik des Lebens“ an der Technischen Universität Dresden und wird im Wintersemester als zweiwöchiger Kurs abgehalten, gefolgt von zwei Wochen Praktikum in den Laboren des HZDR und der Universität. In der Vorlesung werden modernste Methoden vermittelt, die sich mit den strukturellen und physikalischen Eigenschaften von Biopolymeren befassen. Spektroskopische Methoden wie Infrarot-, Raman-, Zirkulardichroismus- und Fluoreszenzspektroskopie werden vorgestellt, sowohl in statischen als auch in zeitaufgelösten Anwendungen. Entsprechende Experimente werden in den Praktika durchgeführt. Begleitet wird die Vorlesung durch studentische Präsentationen von wissenschaftlichen Arbeiten.
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Vorlesung "Biologische Thermodynamik"
Biologische Systeme gehorchen denselben physikalischen Gesetzen wie nicht-lebende Materie. Die Vorlesung beschreibt die Anwendung thermodynamischer Analysen von Zustandsübergängen in Proteinen und Lipidmembranen auf der Grundlage von Spektroskopie oder direkten kalorimetrischen Messungen. Die Methodik kalorimetrischer Assays wird vorgestellt und quantitative Auswertungen im Zusammenhang mit der Bewertung der Radiotoxizität entwickelt. Die Studierenden halten Präsentationen zu ausgewählten wissenschaftlichen Arbeiten, die im Zusammenhang mit den Vorlesungsthemen stehen.
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An der HTW Dresden
Vorlesung "Radiochemie"
Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Kenntnissen und Kompetenzen für eine Bewertung von Chancen und Risiken bei der Nutzung radioaktiver Stoffe in Naturwissenschaften, Medizin und Technik. Dies beinhaltet auch die Auswahl geeigneter radiochemischer Methoden und Verfahren für ein Umweltmonitoring hinsichtlich radioaktiver Belastungen. Inhaltliche Schwerpunkte sind Eigenschaften instabiler Kerne und die Arten und Gesetzmäßigkeiten radioaktiver Zerfälle, Wechselwirkung von Strahlung und Materie (Ursachen, Modelle und Berechnungswege), Nachweis und Messung von Kernstrahlung (Detektoren, α- / β- / γ-Spektrometrie, Statistik), repräsentative Beispiele der Produktion und Anwendung von Radionukliden und markierten Verbindungen aus den Bereichen Nuklearmedizin (Therapie und Diagnostik), Industrie und Technik, Biologie und (Geo-)Chronologie. Weiterhin werden spezielle Aspekte der Radiochemie eingeführt für Anwendungen in Umweltfragen (Proben, radiochemische Trennmethoden, Analytik). Ein weiterer Schwerpunkt sind Fragen der sicheren Endlagerung radioaktiver Abfälle. Dies umfasst deren Entstehung und Zusammensetzung, die rechtlichen, soziologischen und wissenschaftlichen Aspekte der zugehörigen Langzeitsicherheitsanalysen, sowie Sanierungsstrategien für radioaktiv kontaminierte Gebiete. Die Radiochemie der Actiniden (Thorium, Uran, Neptunium und Plutonium, Americium und Curium) und des Radiums wird behandelt, gefolgt von einer Einführung in experimentelle Methoden in der Radiochemie mit dem Fokus auf Strukturaufklärung (Fluoreszenz-Spektroskopie und Photoakustik, Infrarot-Spektroskopie, Röntgenabsorptionsspektroskopie, UV/Vis-Spektroskopie). Die Vorlesung beinhaltet zudem das Lösen von Aufgaben zu radiochemischen Problemen (Rechnen) inklusive zugehöriger Diskussionen.
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Vorlesung "Mikrobiologie"
Die Vorlesung dient der Vermittlung von Grundkenntnissen im Fachgebiet Mikrobiologie und insbesondere in den Bereichen Morphologie, Zytologie, Zellbiologie, Physiologie und Taxonomie und soll anhand konkreter Beispiele einen Überblick über die vielschichtige Bedeutung von Mikroorganismen für die Umwelt, Medizin und Industrie geben. Ziel ist es, die Studierenden in die Lage zu versetzen, mikrobielle Prozesse in ihrem Berufsumfeld zu erkennen, gezielt zu nutzen oder zu vermeiden und im Bedarfsfall entsprechende Maßnahmen vorschlagen oder gar ergreifen zu können. Ferner soll die Studierenden über aktuelle Entwicklungen und Forschungsfelder im Beriech Mikrobiologie und angrenzender Wissenschaften informiert werden.
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An der Universität Leipzig
Vorlesung "Radioanalytik"
Diese Vorlesung richtet sich an Studierende der Universität Leipzig im Masterstudiengang Chemie, die sich auf dem Gebiet der Analytik spezialisieren möchten und sich dabei ein genaueres Bild von den vielfältigen Möglichkeiten radioanalytischer Methoden machen wollen: von α-, β-, γ-Spektrometrie über Radioreagensmethoden, Isotopenverdünnungs- und Neutronenaktivierungsanalysen bis hin zu Datierungen und bildgebenden Verfahren. Flankierend werden dabei sämtliche Aspekte der Radioaktivität beleuchtet, einerseits um die physikalischen Grundlagen von Kernzerfall, Messprinzipien und Nuklidherstellung zu vermitteln, andererseits um die Studierenden für die Bedeutung des Strahlenschutzes zu sensibilisieren und sie gleichzeitig in die Lage zu versetzen, Diskussionen über die Nutzung radioaktiver Stoffe wissenschaftlich zu bewerten bzw. zu begleiten.
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An der Université Grenoble Alpes
Modul "Instrumental optics" (UGA)
Dieses Modul soll in die Nutzung des Lichts als Mittel zur Untersuchung der Materie einführen, ausgehend von nützlichen Anwendungen in Biologie, Chemie und Geowissenschaften. Ziel ist die Anwendung grundlegender Prinzipien zur Vorhersage des Verhaltens eines Systems und die Aneignung der grundlegenden Begriffe, die zum Verständnis wesentlicher Phänomene in vielen wissenschaftlichen Bereichen erforderlich sind. Zu den behandelten Themen gehören die geometrische Optik und optische Phänomene, optische und bildgebende Instrumente und ihre Grenzen sowie die Polarisation.
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An der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Seminar "Geochemische & Reaktiver-Transport-Modellierung"
Der Kurs umfasst eine Einführung in die thermodynamische Beschreibung von wässrigen Lösungen am Beispiel der geochemischen Software Geochemist's Workbench®. Es erfolgt eine Einführung in die verschiedenen Module des geochemischen Codes anhand praktischer Beispiele wie der Erstellung aquatischer Speziationen, Mischen von Lösungen, Löslichkeiten (Gase/Festphasen), Temperatureinflüsse, die Anwendung des Pitzer-Aktivitätsmodelles für saline Systeme bzw. Sorption mittels Surface Complexation Modelling. In komplexeren Beispielen wird auf die Anwendung von Thermodynamik und Kinetik natürlicher Systeme (Böden, Aquifere, Sedimente) zur Erstellung von Stabilitätsdiagrammen, Reaktionswegen, Reaktiven-Transport-Modellen eingegangen. Die korrekte Anwendung und kritische Betrachtung thermodynamischer Datenbanken und Aktivitätsmodelle wird vermittelt und auf die notwendigen Dateiformate eingegangen. Weiterhin wird die Definition und charakteristische Eigenschaften natürlicher Systeme, z. B. Gleichgewicht, Nichtlinearität, Heterogenität, Diversität und deren Einflüsse beim Modellieren, Konsequenzen für Ausmaß und Geschwindigkeit von Interaktionen und Reaktionen in natürlichen Systemen sowie Wechselwirkung und wechselseitige Abhängigkeit physikalischer, chemischer und biologischer Prozessen betrachtet.
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