放射化學(xué)試題庫(kù)及答案

試題庫(kù)及答案

第一章

1.放射化學(xué)就是研究放射性元素及其衰變產(chǎn)物得化學(xué)性質(zhì)與屬性得一門學(xué)科，

詳述其所涉及得六個(gè)主要領(lǐng)域？P1

1放射性元素化學(xué)2核化學(xué)3核藥物化學(xué)4放射分析化學(xué)5同位素生產(chǎn)及標(biāo)記化合物6環(huán)境

放射化學(xué)

要詳細(xì)描述

2.放射化學(xué)所研究得對(duì)象都就是放射性物質(zhì),簡(jiǎn)述其所具有得三個(gè)明顯特點(diǎn)？

P11、放射性2、不穩(wěn)定性3、微量性

3.放射化學(xué)科學(xué)發(fā)展史上有很多重要發(fā)現(xiàn),其中有四個(gè)就是具有劃時(shí)代意義,

簡(jiǎn)述這四個(gè)具有劃時(shí)代意義得重大發(fā)現(xiàn)（包括年代、發(fā)現(xiàn)者及國(guó)籍等）？P

2—5

1放射性與放射性元素得發(fā)現(xiàn)（1869年法國(guó)貝可放射性得發(fā)現(xiàn),1898年波蘭居

里夫婦牡鹽放射性發(fā)現(xiàn)與針得發(fā)現(xiàn)）2實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)與發(fā)現(xiàn)人工放射性（1919年英國(guó)

盧瑟福人工核反應(yīng)與質(zhì)子得發(fā)現(xiàn),1934年波蘭小居里夫婦人工放射性得發(fā)生，用化學(xué)

得方法研究核反應(yīng)）3鈾核裂變現(xiàn)象得發(fā)現(xiàn)（1939年德國(guó)哈恩鈾得裂變,1940年美國(guó)麥

克米蘭超鈾元素得發(fā)現(xiàn)）4合成超鈾元素與面向核工業(yè)（1945年美國(guó)第一顆原子彈,195

2年美國(guó)第一顆氫彈）

第二章

4.列表闡述質(zhì)子、中子與電子得主要性質(zhì)?

性質(zhì)質(zhì)子中子電子

質(zhì)量m(u)1、0072761、0086650、54858X10-3

電荷q(C)1、6022X100-1,6022X10“

平均壽命穩(wěn)定14、79min穩(wěn)定

5.核物質(zhì)就是由無(wú)限多得質(zhì)子與中子組成得密度均勻得物質(zhì)，簡(jiǎn)述其兩個(gè)主要

特點(diǎn)?11

①每個(gè)核子得平均結(jié)合能與核子得數(shù)目無(wú)關(guān)

②核物質(zhì)得密度與核子得數(shù)目無(wú)關(guān)

6.簡(jiǎn)述中每個(gè)字母所代表得含義?

X：元素符號(hào)

A：原子核得質(zhì)量數(shù)

Z：原子核中得質(zhì)子數(shù)，也叫原子核得電子數(shù)

N：原子核所含得中子數(shù)

m：原子所帶電荷數(shù)

7,簡(jiǎn)述某核素得電荷分布半徑及核力作用半徑得測(cè)定原理及公式？電荷分布

半徑比核力作用半徑小說(shuō)明了什么？13-14

電荷分布半徑：

測(cè)定原理：高能電子被原子核散射。因?yàn)殡娮优c質(zhì)子之間得作用力就是電磁相互作用，

所以測(cè)得得就是原子核中質(zhì)子得分布，即電荷分布公式：(八七1、2fm)

核力作用半徑：

原理:介子被原子核散射，因?yàn)榻樽优c核子之間得相互作用力就是核力，測(cè)得得就是原子

核中核力得分布，即核物質(zhì)得分布。公式：(ro？?l、4-1、5fm)

電荷分布半徑比核力作用半徑小因?yàn)椋汉说帽砻嬷凶颖荣|(zhì)子要多，或者說(shuō),原子核仿佛有

一層“中子皮”

8.若忽略原子核與核外電子得結(jié)合能，用公式描述出原子核質(zhì)量、原子質(zhì)量及

核外電子質(zhì)量得關(guān)系？

m(Z,A)=M(Z,A)-Zme

9.簡(jiǎn)述質(zhì)量虧損、質(zhì)量過(guò)剩與結(jié)合能得定義并寫出它們?cè)诒磉_(dá)公式？

名稱定義表達(dá)公式

質(zhì)量虧損組成原子核得z個(gè)質(zhì)子與

(A-Z)個(gè)中子得質(zhì)量之與與該

原子核得質(zhì)量只差

質(zhì)量過(guò)剩以原子單位表示得原子質(zhì)量M

(Z,A)與原子核得質(zhì)量數(shù)A之

差

結(jié)合能由Z個(gè)質(zhì)子與N個(gè)中子結(jié)合成

質(zhì)量數(shù)為A=Z+N得原子核時(shí)

所釋放得能量稱為該原子核得

結(jié)合能

10.用公式表達(dá)質(zhì)量虧損與質(zhì)量過(guò)剩之間、質(zhì)量虧損與結(jié)合能之間、質(zhì)量過(guò)剩與

結(jié)合能之間得關(guān)系?14-15

質(zhì)量虧損與結(jié)合能：

質(zhì)量虧損與質(zhì)量過(guò)剩：

結(jié)合能與質(zhì)量過(guò)剩：

11.原子質(zhì)量單位得符號(hào)為u,1u得重量為多少克?所對(duì)應(yīng)得能量就是多少M(fèi)e

v?一個(gè)電子得靜質(zhì)量能就是多少？

1u相當(dāng)于重量："C原子質(zhì)量得1/12

lu相當(dāng)于能量：931、4940Mev

12.16。、下得原子質(zhì)量為15、99492Ou,1、007825u,me=0>54858u,m

n=l、008665u,若忽略結(jié)合能，求AmC'O)?

由公式

可知：AmdOhSXI、007825+8義1、008665T5、994920

=0、137(u)

13.通過(guò)下圖獲得哪三點(diǎn)結(jié)論？16

①在京50~60附近,

最大

G

N

W②在A<50得區(qū)域，隨

S

)A得增大而增大

盥

如

胡③在A>60得區(qū)域，隨

玉

A得增大而下降

14.按照粒子物理

學(xué)得基本模型,

基本粒子包括哪些？其中哪幾個(gè)就是物質(zhì)粒子?

基本粒子:輕子、夸克與規(guī)范波色子

其中包含得物質(zhì)粒子就是:輕子與夸克

15.夸克就是基本粒子，詳述它所具有得兩個(gè)特別性質(zhì)？28

漸進(jìn)自由：當(dāng)夸克之間得距離很小時(shí),她們之間得相互作用很弱，夸克接近自由粒子

夸克緊閉：隨著夸克間距離得增力口，相互作用急劇增加，使得夸克不能從夸克系統(tǒng)中分離而

出，成為自由夸克，宛如夸克就是囚禁在夸克系統(tǒng)中，例如囚禁在中子與質(zhì)子中

16.簡(jiǎn)述自然界中存在得四種基本相互作用得媒介子種類及相對(duì)強(qiáng)度大小順

序?32

17.簡(jiǎn)述核力

相互作用媒介子相對(duì)強(qiáng)度行為力程(m)

得三個(gè)基

1、4x1

本強(qiáng)相互作用膠子11/r2性

0-15

質(zhì)?33

電磁相互作用光子10-1/r2

短程力；飽與

性；交換弱相互作用,z10-14l/r5-l/r71o-18力

第二章引力相互作用引力子1O-401/r2

18.解—釋放射

性得概念并寫出放射性衰變得指數(shù)形式與對(duì)數(shù)形式得統(tǒng)計(jì)規(guī)律？35

放射性:原子核自發(fā)地發(fā)射粒子或電磁輻射、俘獲核外電子，或自發(fā)裂變得現(xiàn)象

放射性衰變得指數(shù)形式得統(tǒng)計(jì)規(guī)律：

放射性衰變得對(duì)數(shù)形式得統(tǒng)計(jì)規(guī)律：

上述式中N。就是時(shí)間t=0時(shí)得量入為衰變常數(shù)

19.簡(jiǎn)述衰變常數(shù)，半衰期，平均壽命得物理含義、符號(hào)，并用公式描述三者之間

得關(guān)系？36

衰變常數(shù)得符號(hào)為人，其物理意義為單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)放射性核發(fā)生衰變得概率；

半衰期用T1/2，其物理意義就是放射性原子核得數(shù)目衰減到一半所需要得時(shí)間；

平均壽命用T表示，其物理意義為放射性原子核得平均生存時(shí)間；

三者關(guān)系為

20.據(jù)反應(yīng)，計(jì)算2天與20天后母子體活度之比值并計(jì)算出子體達(dá)到最大值得

時(shí)間？38

母體半衰期Tl=l2、79d子體半衰期T2=1、676d

-1-1

根據(jù)貝I入1=0、0542d82=0、413d

又有TQ4,入《入2,則可判斷母子體能達(dá)到暫時(shí)平衡

當(dāng)t=2d時(shí),t<(7?10),此時(shí)，母子體未達(dá)到暫時(shí)平衡

母體放射性活度衰變規(guī)律為

子體放射性活度衰變規(guī)律為

則母子體活度之比為

求得

當(dāng)t=20d時(shí)，t〉（7?10）,此時(shí)已達(dá)暫時(shí)平衡

則有

子體達(dá)到極大值得時(shí)間

21.據(jù)反應(yīng)，計(jì)算30天后母子體活度之比值及原子數(shù)量之比值？39

解：母體半衰期7；=27.2a,子體半衰期（=64.0/1

,In20.693

11/=-----=---------

22

ln2_0.693

則4=人=6.98x10"

了-27.2>365

,_ln2_0.693

-=^=64/~=0.2606/1

2/24

7；能達(dá)成長(zhǎng)期平衡

又因/=30d,且tT,

則母體放射性衰變可用M（t）=M（0）

A（t）=A（o）

子體放射性衰變可用生（t）=?M（o）（i-/孫）

4（。=4（0）（1-"力

由于L《入2,且t＞＞（7~l0）T2

則有A2（t）=Ai（1）

則母子體活度之比為

母子體原子數(shù)量之比值

22.寫出得核反應(yīng)方程式及能產(chǎn)生此a衰變得條件？若衰變能為5、4MeV,計(jì)算a

粒子得反沖能？42

條件：衰變能Q”必須大于零，即M（84,210）＞M（82,206）+MHe

若Q°=5、4MeVa粒子得反沖能

23.p衰變包括哪三種形式?寫出它們各自得核反應(yīng)通式、實(shí)質(zhì)過(guò)程式、衰變能得

計(jì)算公式及發(fā)生此衰變必需得條件？43-45

B衰變包括衰變-衰變軌道電子俘獲

1、8一衰變

實(shí)質(zhì)

條件:衰變能必須大于零即M(Z,A)>M(Z+1,A)

2、衰變

實(shí)質(zhì)

條件：衰變能必須大于零即M(Z,A)>M(Z-l,A)+2me

3、軌道電子俘獲

實(shí)質(zhì)

式中Wi為第i層電子在原子中得結(jié)合能

條件：

24.簡(jiǎn)述0能譜得三個(gè)特征？。45

1、B射線能譜就是連續(xù)得

2、一種核素發(fā)射得B射線得最大能量就是確定得，它近似等于8衰變能

3、B粒子得平均能量為最大能量EBF得1/3T/2,此處B粒子得強(qiáng)度最大

25.簡(jiǎn)述丫射線與X射線得異同點(diǎn)？48

Y射線與X射線本質(zhì)上相同，都就是電磁波

Y射線就是來(lái)自核內(nèi)，就是激發(fā)態(tài)原子核退激到基態(tài)時(shí)發(fā)射得

X射線就是原子得殼層電子由外層向內(nèi)層空穴躍遷時(shí)發(fā)射得

26.簡(jiǎn)述族放射性及發(fā)射得粒子種類？50

簇放射性又稱重離子放射性，就是不穩(wěn)定得重原子核自發(fā)發(fā)射一個(gè)質(zhì)量大于a粒子得核

子簇團(tuán)而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N核得過(guò)程

12c14c2Oo23F"Ne25Ne26Ne28Mg：i°Mg32Si34Si

第四章

27.解釋電離與激發(fā)這兩種能量釋放形式?52

電離：軌道電子獲得得動(dòng)能足以克服原子核得束縛，逃出原子殼層而成為自由電子

激發(fā):核外電子獲得得動(dòng)能不足以克服原子核得束縛，只能從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，使原

子處于激發(fā)態(tài)

28.重帶電粒子得質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)受到哪四種主要因素得影響?這些因素就是

如何影響得？53-54

???

29.比電離受哪三種主要因素得影響，它們?nèi)绾斡绊懀?5

???

30、計(jì)算4MeV得a粒子在水中得射程？57

當(dāng)a粒子能量為4MeV時(shí),a粒子在空氣中得射程

2、544cm

此a粒子在水中得射程

水得有效相對(duì)原子質(zhì)量可由求得

=0、00163cm

31、計(jì)算1MeV得B粒子在水中得射程?61

當(dāng)P粒子能量為1MeV時(shí),[3粒子在鋁中得射程

cm

由公式可得,其中水得有效原子序數(shù)可得=6、60,水得有效相對(duì)原子質(zhì)量可由公式求

得

=9

32、簡(jiǎn)述丫射線與物質(zhì)得相互作用時(shí),能量損失得主要類型有哪些（至少5種）？

61

光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對(duì)效應(yīng)、相干散射、光核反應(yīng)

33、簡(jiǎn)述光電效應(yīng)得過(guò)程及發(fā)生得條件，并作出示意圖?61

當(dāng)能量為得光子與原子殼層中得一個(gè)軌道電子相互作用時(shí)，把全部能量傳遞給這個(gè)電

子，獲得能量得電子擺脫原子核得束縛成為自由電子（常稱為光電子）。

條件：1、入射光子得能量必須大于某殼層電子得結(jié)合能

2、為了滿足能量守恒與動(dòng)量守恒，必須有第三者參加，即發(fā)射光電子得整個(gè)

原子參加。

7F意圖呢

34、簡(jiǎn)述康普頓效應(yīng)過(guò)程及發(fā)生得條件，并作出示意圖?63

當(dāng)能量為得光子與原子內(nèi)一個(gè)軌道電子發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，光子交給軌道電子部分能量

后，其頻率發(fā)生改變，向與入射方向成角得方向散射（康普頓散射光子），獲得足夠能量得軌道

電子與光子入射放向成角方向射出（康普頓反沖光子）。

條件：1、光子得能量大于軌道電子得結(jié)合能

2、符合能量、動(dòng)量守恒，即必須有剩余原子參加進(jìn)來(lái)

3、有受原子核束縛弱得軌道電子存在

35、簡(jiǎn)述電子對(duì)效應(yīng)過(guò)程及發(fā)生得條件，并作出示意圖?66

在原子核場(chǎng)或原子得電子場(chǎng)中，一個(gè)光子轉(zhuǎn)化成一對(duì)正、負(fù)電子。

條件：1、在原子核場(chǎng)中，要求入射光子得能量（即）

2、在原子得電子場(chǎng)中，要求入射光子得能量（即）

3、為了滿足電子對(duì)效應(yīng)得能量、動(dòng)量守恒，必須有原子核或殼層電子參加。

36、簡(jiǎn)述中子與物質(zhì)相互作用過(guò)程中,能量損失損失得主要方式？68

中子幾乎不與核外電子互相作用，只與原子核相互作用。中子與原子核相互作用分為散

射與吸收，其中散射包括彈性散射與非彈性散射。散射就是快中子與物質(zhì)相互作用能量損失

得主要形式。吸收就是中子被原子核吸收后，放出其她種類得次級(jí)粒子，不再放出中子得過(guò)

程?？熘凶又挥斜宦螅拍鼙晃镔|(zhì)所吸收。快中子通過(guò)多次散射消耗其能量，減速為較

低能量得過(guò)程，稱為中子得慢化。

第五章

37、簡(jiǎn)述吸收劑量與吸收劑量率'當(dāng)量劑量與當(dāng)量劑量率、有效劑量與有效

劑量率？72

吸收劑量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量得物質(zhì)所吸收得輻射能量，定義式為D=；

吸收劑量率：吸收劑量對(duì)時(shí)間得導(dǎo)數(shù)，即；

當(dāng)量劑量：輻射R得得輻射權(quán)重因子與輻射R在組織或器官T中產(chǎn)生得平均吸收劑量得

乘積，即=：

當(dāng)量劑量率：當(dāng)量劑量對(duì)時(shí)間得導(dǎo)數(shù)，即=

有效劑量：人體所有組織加權(quán)后得當(dāng)量劑量之與，即E=

有效劑量率:有效劑量對(duì)時(shí)間得導(dǎo)數(shù)，即

38、計(jì)算活度為3、7x1（r°Bq得32PB點(diǎn)源（最大能量為1、709MeV,平均

能量為0、694MeV）在相距30、5cm處得空氣（密度1、293g/￡W）中產(chǎn)生得吸收

劑量率？（把書上得解答過(guò)程附上）

解32P為B放射性核素，由表5-3得Ep,ma*=1\709MeV,口=0、694M

eV,空氣密度p=1、293107g?cm”,r=30、50、001293=3、9410~2g?cm-

2,=1則

055

C=3、11e--%,ma=1、21

a=1/[3c2-e(c2-1)]=Ox32

v-_cm3eg-1

將上述值代入下式

得

K030651-1030653

D=8.02X10-9X3[X10，1？1[1—-eT2F]+0,3O6&1=3.72x10(mGj*A)

(0.30652[1.21

3

39、計(jì)算活度為3、7x1O%q得，Cs源(Ey=O、66MeV)在1m處肌肉組

織內(nèi)得吸收劑量率？(Ey=O、60及0、80MeV光子在肌肉組織中質(zhì)能吸收系數(shù)

分別為0、00326與0、00318m2/kg)(把書上得解答過(guò)程附上)

解查表(5—6)并作線性處理得‘"Cs得"=3、0910「飛丫?所2,查表(5-5)

并作線性處理得空氣中(十/p)=0、O02931m2?kgT,則

W=3、7101°/4n(1O0)2=3X0105(cm^s-1)

=3、01053x091012=9X2710-7(Gys-1)=3x34mGy?h」‘

肌肉二

40、簡(jiǎn)述影響輻射生物得四個(gè)因素：88

(1)輻射敏感性：一般來(lái)說(shuō),新生而又分裂迅速得細(xì)胞輻射敏感性高，肌肉及神經(jīng)細(xì)胞得

輻射敏感性最低；輻射敏感性從幼年、青年至成年依次降低。

(2)劑量與劑量率：小劑量與小劑量率效應(yīng)比高劑量與高劑量率得效應(yīng)低。

(3)傳能線密度：一般來(lái)說(shuō)，在一定得輻射劑量范圍內(nèi)，單位劑量得高傳能線密度輻射得

效應(yīng)發(fā)生率高于低傳能線密度輻射得效應(yīng)得發(fā)生率。

(4)受照條件：受照條件包括照射方式、照射部位、照射面積等。照射方式分為內(nèi)照射

與外照射。各種不同得輻射按其對(duì)人體得危害作用大小排列如下：外照射時(shí)n>Y,x>e>

a;內(nèi)照射時(shí)a,p>B,Y,Xo

41、簡(jiǎn)述目前外照射防護(hù)得三個(gè)基本方法？91

(1)控制受照射時(shí)間：積累劑量與時(shí)間有關(guān)，受照射時(shí)間越短，接受得劑量越少。

(2)增大與輻射源得距離，可以降低受照劑量，對(duì)于點(diǎn)源，受照劑量與距離得平方成反

比。

(3)屏蔽：在人與輻射源之間，加一層適當(dāng)厚得屏蔽物，將人所受照射降至最低

42、計(jì)算活度為3、7x10"Bq得60co源(平均Ey=1、25MeV,質(zhì)能吸收系數(shù)為

0x00294m2/kg)在5m處肌肉組織內(nèi)得吸收劑量率？(把書上得解答過(guò)程附上)

93-94

解：已知A=3、7,to得Y平均能量E”=l、25MeV,質(zhì)能吸收系數(shù)為0、00294m。

/kg,r=5m,則

暗X0.00294X1.25X1.6X10-XldmGy「

答：在5m處肌肉組織內(nèi)得吸收劑量率為

43、用鋁（密度2、7g/cn?）容器內(nèi)裝3、7x1（T°Bq得叩（最大能量為1、

709MeV,平均能量為0、694MeV,質(zhì)能吸收系數(shù)分別為0、00322m2/kg）,

求鋁得吸收厚度就是多少厘米?如要求離源。、5m處得吸收劑量=0、1x1>2mG

y/h,就是否要進(jìn)行屏蔽？（把書上得解答過(guò)程附上）95-96

解由題意得：為得ER,3=1、709MeV,=0、694MeV,則鋁得質(zhì)量吸收厚度

RB,max=0、542Eu.max—0、133=（0、5421、709—0、133）=0、793

又P=2、7,所以R=Rf）“ax/p=0、30cmo

因32P源在鋁容器內(nèi)，則Ri=0,ZAI=13、0,r=50cm,=0、694MeV,=0、00322=0、

0322,A=3、71010Bq,M

1

=4、59X10「8X3、7x10°x13>0x0、0322x

=0、137

顯然需要屏蔽。

44、安裝一個(gè)活度為10Ci得Am-Be中子源，用水進(jìn)行屏蔽,P點(diǎn)離源距離為0、

8m,求所需水屏蔽層得厚度？98

解對(duì)于Am-Be中子源，中子得產(chǎn)額Y=3、2x1（^-1?ci,中子發(fā)射率S=AY=3、

7-1

2x10s,En.maX=10,74MeV,露=4、5MeV,查表知，

。R,o=O、74b

°R,H^b

水中氧得宏觀分出截面

￡R,O=cm-1

二0、02474cm7=2、474m-1

￡R,H=cm-1

=0、1192cm』1、92m-1

水得總宏觀分出截面￡R=￡R,O+ER,H=14、39m

設(shè)水得屏蔽厚度為R(m),則累積因子

=1+10、62R

查表得Am-Be中子源中子得劑量換算因子(1D=5、338X10-15Gy,m-2；6=4、5MeV時(shí)，中

子得WR=10,取=1x102mSv?h-1,

代人得

,3.2XIO7X3600X10XS.338X10-15XIO3

1X10-2=----------------------------------------

47r(0.8)2

X(l+10.26;?)e-1438K

解得R=0、42m

第九章

、簡(jiǎn)述分離因數(shù)'富集系數(shù)與去污因數(shù)并寫出它們得表達(dá)式?215-216

答：

定義表達(dá)式備注

分離因數(shù)表征兩相中所需組分1,2表示兩相；口表示濃

A與不需要組分B含量度

比差別得一個(gè)系數(shù)

富集系數(shù)所需組分A與不需組為分離后得到組分得量；

分回收率之比為原樣品種A,B得量

去污因數(shù)分離前后不需要組分同上

B量得比值，與分離后

得需要組分A量得比

值之比

46、比較放射性核素純度、化學(xué)純度與放射化學(xué)純度?216-217

答:從定義上

放射性核素純度：指某種核素得放射性活度占產(chǎn)品總放射性活度得百分含量。例：

99%得放射性核素純度，就是指在lOOOOBq放射性產(chǎn)品中，某核素占9900Bq。

化學(xué)純度:處于某種化學(xué)狀態(tài)得重量占該化學(xué)樣品總重量得百分?jǐn)?shù)。例：在某化學(xué)樣

品中，雜質(zhì)僅占IO-：就可以說(shuō)該化學(xué)樣品化學(xué)純度很高。

放射化學(xué)純度：在樣品得總放射性活度中，處于特定化學(xué)狀態(tài)得某種核素得放射性

活度所占得百分比。例：32p-磷酸氫二鈉溶液得放射化學(xué)純度大于99%,就是指以磷酸氫

二鈉狀態(tài)存在得卻得放射性活度占樣品總放射性活度得99%以上,其她狀態(tài)則占1%以

下。

另外，放射性核素純度、放射化學(xué)純度與其她非放射性物質(zhì)得含量無(wú)關(guān)，（不同得只就

是放射化學(xué)純度特指某種化學(xué)狀態(tài)得放射性活度百分比），而化學(xué)純度則受雜質(zhì)得影響。

47、在放射性核素得分析分離過(guò)程中為什么要加入載體與反載體？218

答：在沉淀法分離放射性核素時(shí)，其濃度太低，達(dá)不到難溶化合物得溶度積而不能單

獨(dú)形成沉淀。因此常常加入常量得該放射性核素得穩(wěn)定同位素（載體），因?yàn)槌p核元素

外，同一元素得穩(wěn)定核素與放射性核素得化學(xué)性質(zhì)相同，所以它們發(fā)生相同得化學(xué)過(guò)程，

而將放射性核素載帶下來(lái)。

在利用載體將所需要得放射性核素從溶液中沉淀下來(lái)得同時(shí)也可能使其她不需要得放射性

雜質(zhì)轉(zhuǎn)入沉淀，而造成放射性沾污。為了減少沾污，往往加入一定量可能沾污核素得穩(wěn)定同位

素作為反載體。

48、簡(jiǎn)述放射性核素分離過(guò)程中,共沉淀得三種機(jī)制并寫出均勻分配定律及對(duì)數(shù)

分配定律得表達(dá)公式？219

形成混晶、表面吸附、生成化合物

均勻分配定律：

對(duì)數(shù)分配定律：

49、簡(jiǎn)述影響無(wú)定形沉淀吸附微量組分選擇性得三種主要因素?220

錯(cuò)誤!微量組分所形成得化合物溶解度。溶解度越小，越容易被載帶；

錯(cuò)誤!無(wú)定形沉淀表面所帶電荷符號(hào)及數(shù)量。當(dāng)微量組分所帶電荷符合與沉淀得相反時(shí),

載帶量大，因此pH及其她電解質(zhì)得存在將有明顯影響；

錯(cuò)誤!無(wú)定形沉淀表面積得大小。表面積越大，載帶越大。

50、從飽與溶液中析出晶體包括哪兩個(gè)過(guò)程?這兩個(gè)過(guò)程速度得大小與析出晶

體顆粒得大小得關(guān)系？221

晶核得生成過(guò)程、晶核得成長(zhǎng)過(guò)程

沉淀顆粒得大小通常決定于晶核得生成速度與晶核得成長(zhǎng)速度得相對(duì)大小。若前者比后

者大得多，則沉淀將有大量得小顆粒組成；反之，沉淀通常就是顆粒數(shù)較少得完好晶體。

51、采用離子交換法分離放射性不同核素時(shí),常用得離子交換劑分為哪兩大類并

簡(jiǎn)述它們得主要組成部分？222

有機(jī)成離子交換樹(shù)脂與無(wú)機(jī)離子交換劑

骨架與基體，連接在骨架上得能發(fā)生離子交換反應(yīng)得官能團(tuán)。

52、采用離子交換法分離放射性不同核素時(shí),離子交換反應(yīng)就是一個(gè)異相化學(xué)

反應(yīng),其分為哪五個(gè)主要過(guò)程？225

錯(cuò)誤!B離子從本體溶液穿過(guò)黏附在交換劑表面得液膜到達(dá)交換劑表面；

錯(cuò)誤!B離子從交換劑表面擴(kuò)散到達(dá)交換劑內(nèi)A離子得位置；

錯(cuò)誤!A與B在官能團(tuán)上發(fā)生交換；

錯(cuò)誤!從官能團(tuán)上被交換下來(lái)得A離子從交換劑內(nèi)擴(kuò)散到交換劑表面；

錯(cuò)誤!A離子交換劑表面穿過(guò)黏附在交換劑表面得液膜到達(dá)本體溶液中。

53、簡(jiǎn)述三種柱色層技術(shù)分離放射性不同核素得過(guò)程？226

O,1洗脫:在Z型離子交換劑柱得頂端，引入極小量得A、B、C三種反離子得混合物，

在頂部形成很窄得混合區(qū)段。該離子交換劑對(duì)這四種反離子得親與性次序?yàn)椋篫<A<B<C,

然后用親與性最弱得Z離子得電解質(zhì)ZY得溶液流入柱頂,ZY稱為洗脫劑。

錯(cuò)誤!排代：加入足夠大得量得A、B、C使她們經(jīng)分離后在柱上得、可形成各自得純得

區(qū)段;用親與性大于C與D離子得電解質(zhì)DY得溶液加到柱頂，親與性D>C>B>A>Z,DY為

排代劑。

。前流分析:很少用。將待分離物質(zhì)得稀溶液連續(xù)流入交換柱若待分離組分與樹(shù)脂得親

與力有差別，從交換柱中流出得速度將有所不同，親合力最小得先流出，以此類推。

54、簡(jiǎn)述完整得分離不同放射性核素得萃取分離過(guò)程三個(gè)步驟，同時(shí)在萃取過(guò)程

中加入稀釋劑得作用?23。

萃取、洗滌、反萃取

稀釋劑用于改善有機(jī)相得某些物理性質(zhì)，如降低比重，減少黏度，降低萃取劑在水相得溶

解度，有利于兩相流動(dòng)與分開(kāi)。

55、描述分離放射性不同核素時(shí)，錯(cuò)流萃取與逆流萃取過(guò)程及錯(cuò)流萃取得缺

點(diǎn)?233

錯(cuò)流萃?。簩?shí)際就是有機(jī)相與水相得多次重復(fù)平衡。當(dāng)單級(jí)萃取完成及兩相得到分離后，

在水相中繼續(xù)加入新鮮得有機(jī)相，重復(fù)操作，每加入一次新鮮有機(jī)相就叫一個(gè)萃取級(jí)，級(jí)數(shù)越

多萃取百分?jǐn)?shù)越大。

缺點(diǎn)：每一萃取級(jí)都加入一份新鮮得有機(jī)相，因此得到多份萃取液，就是萃取劑用量增大,

造成反萃取及溶劑回收工作困難；每加一級(jí)萃取有機(jī)相中所需組分與雜質(zhì)組分得總量都在增

加，所以增加級(jí)數(shù)，只能增加產(chǎn)量，不能增加所需組分純度。

逆流萃取：由n個(gè)萃取器組成，一個(gè)萃取器可以就是實(shí)驗(yàn)室得一個(gè)分液漏斗、工業(yè)上得一

個(gè)澄清槽，或者一個(gè)離心萃取器。料液從第n級(jí)加入，有機(jī)相從第1級(jí)加入經(jīng)過(guò)一輪混合與澄

清后，第j+1級(jí)得水相流入第j級(jí)，第j-1級(jí)得有機(jī)相流入第j級(jí)，進(jìn)行下一次萃取平衡。

56、描述滲透式膜分離與過(guò)濾式膜分離放射性不同核素得過(guò)程？237

滲透式膜分離：將被處理得溶液置于固體膜得一側(cè)，置于膜另一側(cè)得接受液就是接納滲

析組分得溶劑或溶液。將被處理得溶液中得某些溶質(zhì)或離子在濃度差、電位差得推動(dòng)下，透

過(guò)膜進(jìn)入接受液中，從而被分離出去。

過(guò)濾式膜分離：將溶液或氣體置于固體膜得一側(cè)，在壓力差作用下，部分物質(zhì)透過(guò)膜而成

為滲透液或滲透氣，留下部分則為濾余液或?yàn)V余氣。

57、描述共沉淀、離子交換、萃取及膜分離得優(yōu)點(diǎn)？237

共沉淀:方法與設(shè)備簡(jiǎn)單、對(duì)微量物質(zhì)濃集系數(shù)高、可用于直接制源等。

離子交換：樹(shù)脂無(wú)毒性且可反復(fù)再生使用，少用或不用有機(jī)溶劑，因而成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，

操作方便。

萃取:操作簡(jiǎn)便,易于多級(jí)連續(xù)操作，選擇性好，回收率高。

膜分離：低能耗低成本，可在常溫下進(jìn)行,適用范圍廣，裝置簡(jiǎn)單操，作容易，制造方便。

58、描述采用膜分離法進(jìn)行放射性不同核素分離時(shí)，液膜得三個(gè)組成部分及它

們得作用？

液膜就就是懸浮在液體中一層很薄得乳液，乳液通常就是由溶劑（水或有機(jī)溶劑）、

表面活性劑（作為乳化劑）與添加劑制成。溶劑就是構(gòu)成膜得基體，表面活性劑含有親

水基與疏水基，可以定向排列以固定油/水界面而使膜穩(wěn)定，將乳液分散在外相（連續(xù)

相）之中，從而形成液膜，表面活性劑控制液膜得穩(wěn)定性。237

59、流動(dòng)載體就是分離放射性不同核素油膜得三個(gè)組成部分之一，其必須具備

條件有哪些？

流動(dòng)載體必須具備得條件就是:①載體及其與溶質(zhì)形成得配合物必須溶于液膜，而

不溶于膜得內(nèi)相與外相，并且不產(chǎn)生沉淀，因?yàn)榉駝t將造成載體損失;②載體與欲分離溶

質(zhì)形成得配合物要有適當(dāng)?shù)梅€(wěn)定性，在膜外側(cè)生成得配合物能在膜中擴(kuò)散，而在膜得內(nèi)

側(cè)要能解離;③載體不與膜相得表面活性劑反應(yīng)，以免降低膜得穩(wěn)定性。238

60、簡(jiǎn)述無(wú)載體液膜與有載體液膜分離不同放射性核素得兩種促進(jìn)機(jī)制,并畫出

ZF意圖形？

無(wú)載體液膜分離機(jī)制主要就是:選擇性滲透及化學(xué)反應(yīng)。如圖所示,A透過(guò)膜易，而B透

過(guò)膜難，從而達(dá)到分離得目得。

有載體液膜分離機(jī)制屬于載體輸送II型促進(jìn)遷移。如圖所示，載體分子R先在液膜得料

液（外相）選擇性得與某溶質(zhì)（A）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物（RA）,然后這種中間產(chǎn)物

擴(kuò)散到膜得另一側(cè)，與液膜內(nèi)相中試劑（R?）作用，并把該溶質(zhì)釋放出來(lái)，這樣溶質(zhì)就從

外相轉(zhuǎn)移到內(nèi)相，而流動(dòng)載體又?jǐn)U散到外側(cè)，如此重復(fù)。。

238-239

第十章

、寫出天然放射性元素得原子序數(shù)'符號(hào)與中文名稱?

天然放射性元素原子序數(shù)大于83

848586878889909192

PoAtRnFrRaAcThPaU

#<氨舫鐳鋼牡鎂鈾

246

62、寫出原子序數(shù)最小得五種人工放射性元素得原子序數(shù)'符號(hào)與中文名稱?

4361939495

TcPmNpPuAm

鑄銀鋒缽鋸

246

63、寫出七種宇生放射性核素得符號(hào)？

由于宇宙線與大氣作用在自然界中不斷進(jìn)行核反應(yīng)形成得一類放射性核素，稱為宇

生放射性核素。......

246

64、列表描述三種天然得放射衰變系列得名稱及它們得鼻祖'最終產(chǎn)物及中間

經(jīng)歷過(guò)得衰變類型與衰變次數(shù)？

鈾放射系以為母體，經(jīng)過(guò)8次衰變與6次衰變，最終形成鉛得穩(wěn)定同位素。

牡放射系以為母體，經(jīng)過(guò)6次衰變與4次衰變，最終形成鉛得穩(wěn)定同位素。

鋼-鈾放射系以為母體，經(jīng)過(guò)7次衰變與4次衰變，最終形成鉛得穩(wěn)定同位素。

天然衰變系母體衰變次數(shù)衰變次數(shù)最終產(chǎn)物

列

鈾864n+2

牡644n

鋼一鈾744n+3

247-248

65、列表描述人工放射衰變系列得名稱'鼻祖'最終產(chǎn)物及中間經(jīng)歷過(guò)得衰變

類型與衰變次數(shù)？

人工放射衰變鋒系（4n+l）以為母體，經(jīng)過(guò)7次衰變與4次衰變，最終形成穩(wěn)定同

位素。

249

66、在放射性元素中，P。有哪三個(gè)顯著得特點(diǎn)？

在放射性核素中，P。得三個(gè)顯著特點(diǎn)就是：

①在溶液中極易被玻璃容器表面吸附，因此需要對(duì)玻璃容器表面預(yù)先進(jìn)行硅烷化處理

或敷涂石蠟；

②很容易水解與形成膠體，因此P。得操作與保存得溶液酸度應(yīng)不小于lm。1/L；

③在空氣中極易反沖，形成放射性氣溶膠,造成工作場(chǎng)所得嚴(yán)重污染。

250

67、"mTc標(biāo)記得放射性藥物在核醫(yī)學(xué)中應(yīng)用非常廣，其主要得優(yōu)點(diǎn)就是

什么？

因?yàn)?mTc半衰期短（T"=6、02h）,Y射線能量適中（Eki40keV）,其豐富得

配位化學(xué)非常有利于藥物得設(shè)計(jì)與合成，因此被世界核醫(yī)學(xué)界公認(rèn)為就是核醫(yī)學(xué)得首選

核素。

253

68、簡(jiǎn)述軻系元素配合物得四個(gè)穩(wěn)定性規(guī)律？

1）對(duì)同一銅系元素，配合物得穩(wěn)定性按下列順序遞降：

4+2+3++

M>MO2>M>MO2

2）對(duì)給定得配體，銅系離子得配合物比相應(yīng)得同價(jià)銅系離子得配合物穩(wěn)定性稍大一些。

3）“軻系?；彪x子An（V+分別比通常得二價(jià)與一價(jià)主族金屬離子得配位能力強(qiáng)。

4）對(duì)給定得配體，同價(jià)舸系離子配合物得穩(wěn)定性隨原子序數(shù)增加而增加，但對(duì)于An。???與

AnOz+有例外。

69、簡(jiǎn)述核電站、研究用反應(yīng)堆、低濃縮鈾、高濃縮鈾、武器級(jí)鈾、貧化鈾得

豐度范圍

核電站使用得核燃料得2/豐度一般為3%~5%。研究用反應(yīng)堆則使用2"u豐度12%?19、75%

得濃縮鈾。235U豐度＜20%得濃縮鈾稱為低濃縮鈾。235U豐度＞20%得濃縮鈾稱為高濃縮

鈾。235U豐度＞90%得濃縮鈾稱為武器級(jí)鈾。235U豐度＜0、720%（一般為0、2%?0、3%）

得鈾稱為貧化鈾。

70、證實(shí)一種元素為新合成元素,需要哪些證據(jù)？

確定一種新元素應(yīng)有基本得證明，那就就是確定它得原子序數(shù)，而不就是確定它得質(zhì)量數(shù)。為

新元素提供確鑿得證明，必須具備下列三點(diǎn)之一：（1）化學(xué)鑒定就是理想得證明（2）X射線（應(yīng)

與Y射線區(qū)別）（3）a衰變關(guān)系以及已知質(zhì)量數(shù)得子核得證明，也就是可以接受得

第H■一章

71、詳述核燃料循環(huán)中得幾個(gè)主要過(guò)程并用圖形描述出來(lái)？

（1）鈾礦冶將鈾礦石開(kāi)采出來(lái)，經(jīng)粉碎、選礦后用常規(guī)浸出法提取鈾，也可用堆浸、細(xì)菌

浸出或地下浸出法就地提取鈾。然后經(jīng)過(guò)萃取法或離子交換法分離與提純鈾，轉(zhuǎn)化為重鈾酸

錠（俗稱黃餅）。通常稱這一鈾礦冶過(guò)程為前處理。

（2）鈾轉(zhuǎn)化將黃餅轉(zhuǎn)化為六氟化鈾

(3)鈾濃縮用氣體擴(kuò)散法或離心法將236U得豐度由0、741%濃縮到約3%~5%。經(jīng)過(guò)濃

縮得六氟化鈾送燃料元件工廠，貧化得六氟化鈾將來(lái)可加工為快堆燃料，用于生產(chǎn)核能與增

殖核燃料。

(4)燃料制造將濃縮得六氟化鈾轉(zhuǎn)化為二氧化鈾，單獨(dú)或后處理廠來(lái)得二氧化缽制成MO?

陶瓷燃料元件，裝于鉛合金包殼中，或通過(guò)熱交換向外供熱。

(5)反應(yīng)堆燃燒將燃料棒插入反應(yīng)堆堆芯，此處班(J核裂變并釋放，由冷卻劑將熱量傳送

到發(fā)電機(jī)組用于發(fā)電，或通過(guò)熱交換向外供熱。

(6)后處理燃料元件燃耗到一定程度后取出，放置一定時(shí)間，玲其中得短半衰期裂變產(chǎn)

物衰變掉，或者不經(jīng)任何處理，直接進(jìn)行地質(zhì)埋葬，次成為一次通過(guò);或者進(jìn)行后處理，將乏

燃料中得鈾與生成得缽提取出來(lái)供再利用。

(7)高放廢物儲(chǔ)存令其放射性進(jìn)一步減弱，釋熱率進(jìn)一步減少

4FeSO4+2H2SO4+02==2Fe?:(S04)3+2H20

地下浸出：地下浸出又叫“化學(xué)采礦”或“溶液采礦它不經(jīng)過(guò)礦石得機(jī)械開(kāi)采，直接將

浸出劑自開(kāi)鑿得注入孔注入地下，通過(guò)礦床得滲透與礦石得毛細(xì)作用使浸出劑溶液穿透礦體,

把礦石中得鈾溶解下來(lái)，浸出液由開(kāi)鑿得回收孔流出。

78、乏燃料后處理得主要任務(wù)就是什么？297

答:把尚未耗盡得鈾與新生成得缽從乏燃料得復(fù)雜混合物中分離出去，同時(shí)，提取一些重要得

裂片元素(如137Cs、90Sr、147Pm、與99Tc等)以及超鈾元素(如237Np、241,2

4IPm與242,244Cm),并對(duì)后處理過(guò)程產(chǎn)生得大量放射性廢物進(jìn)行妥善得處理與處置。

*79、乏燃料后處理中,對(duì)元件冷卻得主要目得就是什么?299

答：(1)降低元件得放射性強(qiáng)度；(2)減少可裂變物質(zhì)233U與239Pu得損失；(3)保證

放射性很強(qiáng)得重同位素237U得衰變。A80、寫出乏燃料元件得去殼與溶解得四個(gè)主

要化學(xué)反應(yīng)式?299-300

2A1+2NaOH+2H2O-*2NaA102+3H2t；Al+0、85NaOH+h05NaN03-NaAl02+0、9

NaA102+0,15NH3t+0,2H20；3U02+8HN03-3U02(N03)2+2NOt+4H2

0；U02+4HN03-U02(N03)2+N02t+2H20

81、簡(jiǎn)述PUREX流程得基本原理？300

答:基本原理就是用TBP作萃取劑，煤油為稀釋劑，硝酸作鹽析劑，利用鈾、缽與裂變產(chǎn)物得

不同價(jià)態(tài)在有機(jī)萃取劑中有不同得分離系數(shù),將她們一一分離。

82、描述PUREXI流程中共去污分離循環(huán)得主要流程并標(biāo)出價(jià)態(tài)得變化？301

83、描述PUREXI流程中鈾純化循環(huán)得主要流程并標(biāo)出價(jià)態(tài)得變化？302

84、描述PUREXI流程中缽純化循環(huán)得主要流程并標(biāo)出價(jià)態(tài)得變化？302

*1H12“綠比懶”庶科期

(8)玻璃固化將高放廢物與玻璃原料混合燒結(jié)成玻璃。

(9)些質(zhì)處置將玻璃固化后得高放廢物埋葬在特定得地質(zhì)層中，與生物圈隔

離。

72、列表闡述1GWe核電站使用得核燃料量在每個(gè)階段大致為多少(以噸為單

I-tCTTK手研究?jī)?nèi)容

I表UT給出一座電功率為］GWe的核電站的核燃料使用情況的典型數(shù)據(jù)

-一:-----------------J""?GWe.電站的「燃料的典型信用儲(chǔ)用

鈾制品成分說(shuō)明

采礦20000噸鈾礦石(鈾品位1%)

含天然鈾200噸

顯法冶金獲得230噸U?0?

含天然岫195噸

油化合物轉(zhuǎn)化獲得288噸UF,

含天然鈾195噸

軸235濃縮獲得35噸濃縮UF,('"U4%)

含豐度為3%的鈾24噸

然科兀件制造制成噸燃料元件

27ua含",U豐度為3%的鈾24噸

反應(yīng)堆發(fā)電發(fā)電7000GWH

Pu240Itg.U23?fi(,MU0.8H).

乏燃料卸出27噸U0,乏燃料

裂變產(chǎn)物720kg,次量用系元索

也餐濃蝠中豐度4%,貧化鈾中RU豐度0.25%.反應(yīng)堆負(fù)裳因子So?dfactor,等于反應(yīng)堆在給定時(shí)間間?內(nèi)

訪■出的功與.大.出功率乘時(shí)間間隔之比)80%,堆芯裝料72噸鋪，每年替換1/3.

位)281?hbn—n1鈾的樵取丁芳堂

73、鈾礦石在水冶過(guò)程中，預(yù)處理包括哪五個(gè)主要步驟？每一個(gè)步驟得主要目得

就是什么？282

鈾礦石得預(yù)處理包括配礦、破碎、選礦、焙燒與磨礦。預(yù)處理得目得在于使鈾水冶過(guò)程

中得到得最佳得鈾回收率與最低得費(fèi)用。

配礦就是把進(jìn)廠得各類礦石按一定得比例混合(也可在破碎后配礦)，通常就是在水冶廠

得儲(chǔ)礦系統(tǒng)中進(jìn)行配礦作業(yè)。

破碎得目得就是將大塊得礦石(大于400mm)破碎成小塊礦石，為磨礦作準(zhǔn)備。

焙燒就是為了除去礦石中得還原性物質(zhì)，提高有用組分得溶解度，改善礦物浸出性能與

利于固液分離。

磨礦主要采用濕磨(固液比控制在1:0、4?1：1),這樣既可以改善勞動(dòng)條件，又可以避

免產(chǎn)生放射性粉塵。在磨礦階段，要避免礦石過(guò)度磨細(xì)，礦粒太細(xì)不僅耗能大，固液分離難,

而且消耗試劑多，引入得雜質(zhì)也多。