GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9105046312007 | Nükleer Atık Yönetiminde İyon Değişim Prosesleri I | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 1 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Doktora
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı öğrencilerin; iyon değişim proseslerinin temel prensiplerini kavramasını, nükleer yakıt çevriminden kaynaklanan radyoaktif atıkları ve sıvı radyoaktif atıkları tanımasını, nükleer atık yönetiminde sıvı radyoaktif atıklar için kullanılan başlıca iyon değiştirici materyaller ve iyon değişimi teknikleri konusunda bilgi ve deneyim kazanmasını ve nükleer atığın karakteristiklerine göre iyon değiştirici materyallerin ve uygulama tekniklerinin hangisini ve / veya hangilerini seçebileceğine karar vermesini sağlamaktır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Yüksel ALTAŞ, Prof. Dr. Hüseyin TEL
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Nükleer atık yönetiminde iyon değişim proseslerinin kullanım alanlarını tanıyabilme. |
| 2 | İyon değişiminin temel prensiplerini, iyon değişim dengesini, iyon değiştirici türlerini ve karakteristiklerini kavrayabilme. |
| 3 | Bu alanda gelişen bilim ve teknolojiyi izleyerek kendini geliştirebilme, yeni ufuklar açabilme. |
| 4 | Belirli karakteristiklere sahip sıvı radyoaktif atık için uygun iyon değiştirici materyali ve prosesi seçebilme. |
| 5 | Bir iyon değiştiricinin endüstriyel ölçekte ayırma proseslerinde kullanılabilmesi için sahip olması gereken özellikleri kavrayabilme |
| 6 | Atık için gerekli dekontaminasyon faktörü ile reçinenin sızma “breakthrough” kapasitesi arasında ilişki kurabilme. |
| 7 | Nükleer yakıt çevriminden kaynaklanan radyoaktif atıkları ve sıvı radyoaktif atıkları çeşitli kriterlere göre sınıflandırabilme. |
| 8 | Nükleer atık sorunlarının çözümünde kullanılan bazı iyon değişim tekniklerini uygulayabilme. |
Öğretim Sistemi
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Radyoaktif atıklar ve sınıflandırılması; nükleer yakıt çevriminde radyoaktif atıklar; sıvı radyoaktif atıklar ve sınıflandırılması; sıvı radyoaktif atık yönetiminde sorpsiyon teknolojisi; iyon değişim proseslerinin prensipleri (iyon değişim dengesi ve seçimlilik, iyon değişimi ve sorpsiyon, iyon değişim kapasitesi, kinetik ve dinamiği); iyon değişim materyalleri (doğal inorganik ve organik iyon değiştiriciler, sentetik inorganik ve organik iyon değiştiriciler, kompozit iyon değiştiriciler, membranlar); İyon değişimi uygulama teknikleri (kesikli, kolon, membran sistemleri).
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Dersin Tanıtımı; Dersin içeriği, gerekçesi, önemi - Ders Kitabı ve Önerilen Kaynaklar | Tanışma | ||
| 2 | Radyoaktif atıklar ve sınıflandırılması. Nükleer yakıt çevriminde radyoaktif atıklar. Sıvı radyoaktif atıklar ve sınıflandırılması. | Kaynak Taraması (Makale sunumu için araştırma konularının belirlenmesi) | ||
| 3 | İyon değişiminin temel prensipleri. İyon değişim kapasitesi(statik ve dinamik değişim kapasitesi, sızma kapasitesi). İyon değişim dengesini tanımlayan terimler; iyon değişim izotermi, ayırma faktörü, termodinamik denge sabiti, dağılım katsayısı, seçicilik katsayısı. Kinetik ve dinamik (iyon değişim hızını etkileyen parametreler). | Lab. Çalışması | ||
| 4 | Sıvı radyoaktif atık yönetiminde sorpsiyon teknolojisi.Nükleer atık yönetiminde kullanılan iyon değiştiricilerin sınıflandırılması. Organik ve inorganik iyon değiştiricilerin karşılaştırılması (termal, kimyasal, radyasyon kararlılıkları ve mekanik dayanımları, seçicilikleri, kapasiteleri). | Lab. Çalışması | ||
| 5 | Doğal iyon değiştiriciler(doğal inorganik ve organik iyon değiştiriciler, modifiye edilmiş doğal iyon değiştiriciler). | Lab. Çalışması | ||
| 6 | Sentetik iyon değiştiriciler. Sentetik inorganik iyon değiştiriciler (zeolitler, titanatlar ve silikotitanatlar, geçiş metalleri hekzasiyanoferratları. | Lab. Çalışması | ||
| 7 | Sentetik organik iyon değiştiriciler (polisitiren divinil benzen, fenolik ve akrilik gruplar). Kompozit iyon değiştiriciler (inorganik-inorganik, inorganik-organik). | Makale Sunumu | ||
| 8 | Arasınav | |||
| 9 | İyon değiştirici membranlar. Membran tipleri ve konfigürasyonları. Nükleer endüstride basınç yönlendirmeli ayırma proseslerinde yaygın kullanımı bulunan polimerik ve inorganik membranlar. | Makale Sunumu | ||
| 10 | Nükleer güç tesislerinde radyoaktif sıvı işlemleri için iyon değişim tekniklerinin uygulanması. | Lab. Çalışması | ||
| 11 | İyon değiştiricilerin ve uygulama tekniklerinin seçiminde önemli faktörler: atık karakteristikleri, iyon değiştiricinin seçimi ve işleme prosesleri, maliyet açısından değerlendirme. | Lab. Çalışması | ||
| 12 | İyon değişimi uygulama teknikleri; kesikli (batch) işlem, kolon işlemi, membran sistemleri. İyon değişim tekniklerinin avantaj ve dezavantajları ile karşılaştırılması. | Lab. Çalışması | ||
| 13 | Membran sistemleri; elektrodiyaliz, kontinu elektrodeiyonizasyon, elektrokimyasal iyon değişimi. | Lab. Çalışması | ||
| 14 | Dönem Ödevi Sunumu | Dönem Ödevi Sunumu | ||
| 15 | Dönem Ödevi Sunumu | Dönem Ödevi Sunumu | ||
| 16 | Final |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTABI: 1. IAEA, Application of Ion Exchange Processes for the Treatment of Radioactive Waste and Management of Spent Ion Exchangers, Technical Reports Series no:408, IAEA, Vienna, 2002. 2. Nükleer Atık Yönetiminde İyon Değişim Prosesleri I-II Ders Notları, Prof. Dr. Yüksel ALTAŞ, Prof. Dr. Hüseyin TEL, Ege Üniversitesi Nükleer Bilimler Enstitüsü, Nükleer Teknoloji Anabilim Dalı, 2007. YARDIMCI KİTAPLAR: [1] R. Koivula, Inorganic ion exchangers for decontamination of radioactive wastes generated by the nuclear power plants, University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Chemistry, Laboratory of Radiochemistry, Report Series in Radiochemistry 23/2004, Finland, 2004. [2] IAEA, Handling and Processing of Radioactive Waste from Nuclear Applications, Technical Reports Series no:402, IAEA, Vienna, 2001. [3] IAEA, Inorganıc Ion Exchangers and Adsorbents for Chemıcal Processıng in the Nuclear Fuel Cycle, IAEA-TECDOC-337, IAEA, Vienna, 1985.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 40 |
| Rapor Sunma | 1 | 30 |
| Proje Sunma | 1 | 30 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Uygulama/Pratik | 14 | 2 | 28 |
| Rapor Hazırlama | 14 | 2 | 28 |
| Proje Hazırlama | 1 | 30 | 30 |
| Proje Sunma | 1 | 1 | 1 |
| Makale Kritik Etme | 1 | 16 | 16 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 3 | 42 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 20 | 20 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 227 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | |||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | |||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | ||||
| ÖÇ 4 | 5 | ||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 4 | 4 | ||||
| ÖÇ 6 | 4 | 4 | 5 | ||||
| ÖÇ 7 | 5 | 4 | 5 | ||||
| ÖÇ 8 | 4 | 4 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek