Informator o studiach

Pracownia Radiochemii

Studenci Wydziału Chemii UW zapoznają się z podstawami chemii jądrowej, nie tylko teoretycznie, ale również poprzez uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych. W ramach tych ćwiczeń poznają metody pracy z radionuklidami, mają okazję przeprowadzać proste syntezy radiochemiczne, badać procesy rozpadu promieniotwórczego oraz wpływ masy jądra na właściwości substancji.

Dlaczego warto uczyć się radiochemii?

Międzynarodowe ustalenia dotyczące ograniczeń emisji CO₂ prawdopodobnie już wkrótce wymuszą powrót koncepcji budowy elektrowni jądrowej w Polsce. Nowoczesne społeczeństwo musi być więc świadome korzyści i zagrożeń, jakie niesie ze sobą praktyczne wykorzystywanie procesów rozszczepienia oraz rozpadu jąder atomowych. Można się też spodziewać, że w niedalekiej przyszłości będą poszukiwani absolwenci wyższych uczelni znający zagadnienia związanie z energetyką jądrową, takie jak: wzbogacanie materiałów rozszczepialnych i utylizacja zużytego paliwa, pomiary skażeń promieniotwórczych oraz sposoby zapobiegania skażeniom itp.

Na całym świecie szybko rozwija się medycyna nuklearna, czyli coraz więcej dolegliwości i poważnych schorzeń udaje się diagnozować oraz leczyć za pomocą radiofarmaceutyków. W takiej sytuacji konieczne jest przygotowanie pracowników laboratoriów radiochemicznych, w których będą prowadzone na coraz większą skalę syntezy związków znakowanych.

W nowoczesnej tomografii pozytonowej (PET) stosowane są krótkożyciowe radionuklidy otrzymywane w akceleratorach. Wydzielenie takich izotopów z mieszaniny produktów w napromieniowanych tarczach jest również zadaniem dla kompetentnych radiochemików.

Pracownia Fizykochemii Dielektryków i Magnetyków

Czy wiecie, że spośród trzech najważniejszych stanów skupienia materii, najbardziej skomplikowanym i wykazującym największą różnorodność form wewnętrznego uporządkowania cząsteczek jest stan ciekły. Woda, której cząsteczka należy do najprostszych, nadal stanowi wielkie wyzwanie dla naukowców próbujących wyjaśnić szereg jej niezwykłych właściwości niezbędnych zarówno dla powstania jak i dla istnienia Życia. Wiemy jakie elementarne oddziaływania występują wewnątrz cząsteczek i pomiędzy nimi, wiemy również że właściwości cieczy są przez nie zdeterminowane. Przypuszczamy, że skutkiem tych oddziaływań jest podobne do sieci krystalicznej lokalne uporządkowanie, tzw. bliskiego zasięgu, zdajemy sobie też sprawę z tego że ten lokalny porządek w cieczy jest dynamiczny, zmienny. W przypadku wody uporządkowanie to zmienia się niezwykle szybko, pewne charakterystyczne układy cząsteczek zanikają, by odtworzyć się ponownie po 10^-13 sekundy. Istnieje szeroka klasa cząsteczek o bardzo interesujących z praktycznego punktu widzenia właściwościach ujawniających się dopiero w ich licznym zbiorze. W pewnym zakresie temperatur tworzą one ciecz mającą szereg cech właściwych dla kryształów. Tak zwane ‘ciekłe kryształy’ pozwalają polem elektrycznym sterować uporządkowaniem tworzących je cząsteczek wykazując widowiskowe właściwości optyczne, dlatego też doskonale nadają się na wyświetlacze bądź ekrany dla multimedialnych urządzeń.

Mieszaniny czy roztwory zawierające różnego rodzaju cząsteczki, np. układy ważne biologicznie, jak aminokwasy w otoczeniu wodnym tworzą struktury o jeszcze większej złożoności od wymienionych, wykazując dynamikę w bardzo różnych skalach czasu, od 10^-13 s po 10⁺³ s. Ta właśnie wewnętrzna dynamika cieczy, ściśle związana z jej lokalną strukturą a zatem z budową cząsteczki i jej oddziaływaniem z sąsiadami, nosi nazwę procesu samoorganizacji, którego wynikiem są błony komórkowe, matryce ciekłokrystaliczne, polimery, smakowite galaretki jak i nieprzyjemnie odczuwana, nieoczekiwana twardość wody przy gwałtownym z nią zderzeniu.

Dysponując najnowszymi technikami laserowymi próbujemy badać dynamikę cieczy ‘śledząc’ ruchy jej cząsteczek przy pomocy ultrakrótkich, femtosekundowych (10^-14 s), impulsów laserowych. Metoda ta, zwana spektroskopią pump-probe, umożliwia prześledzenie przebiegu reakcji chemicznej, takiej jaka ma miejsce w pojedynczej cząsteczce, w nieosiągalnych dotąd przedziałach czasu.