放射化学试题库及答案讲解(DOC 32页).doc

1、试题库及答案第一章1. 放射化学是研究放射性元素及其衰变产物的化学性质和属性的一门学科，详述其所涉及的六个主要领域? P1 1放射性元素化学2核化学3核药物化学4放射分析化学5同位素生产及标记化合物6环境放射化学要详细描述 2. 放射化学所研究的对象都是放射性物质，简述其所具有的三个明显特点？P1 1.放射性2.不稳定性3.微量性3. 放射化学科学发展史上有很多重要发现，其中有四个是具有划时代意义，简述这四个具有划时代意义的重大发现(包括年代、发现者及国籍等)？P2-5 1放射性和放射性元素的发现（1869年 法国 贝可放射性的发现，1898年 波兰 居里夫妇 钍盐放射性发现与钋的发现 ）2实

2、现人工核反应和发现人工放射性（1919年英国 卢瑟福 人工核反应和质子的发现，1934年波兰 小居里夫妇 人工放射性的发生，用化学的方法研究核反应）3铀核裂变现象的发现 （1939年 德国 哈恩 铀的裂变，1940年美国 麦克米兰 超铀元素的发现）4合成超铀元素和面向核工业（1945年 美国 第一颗原子弹，1952年 美国 第一颗氢弹）第二章4. 列表阐述质子、中子和电子的主要性质？ 性质 质子中子电子质量m（u）1.0072761.0086650.5485810-3电荷q（C）1.602210-190-1.602210-19平均寿命稳定14.79min稳定5. 核物质是由无限多的质子和中子组

3、成的密度均匀的物质，简述其两个主要特点？11 每个核子的平均结合能与核子的数目无关 核物质的密度与核子的数目无关6. 简述中每个字母所代表的含义？X：元素符号A：原子核的质量数Z：原子核中的质子数，也叫原子核的电子数N：原子核所含的中子数m：原子所带电荷数7. 简述某核素的电荷分布半径及核力作用半径的测定原理及公式？电荷分布半径比核力作用半径小说明了什么？13-14 电荷分布半径：测定原理：高能电子被原子核散射。因为电子与质子之间的作用力是电磁相互作用，所以测得的是原子核中质子的分布，即电荷分布公式：(r01.2fm)核力作用半径：原理：介子被原子核散射，因为介子与核子之间的相互作用力是核力，

4、测得的是原子核中核力的分布，即核物质的分布。公式：（r01.4-1.5fm）电荷分布半径比核力作用半径小因为：核的表面中子比质子要多，或者说，原子核仿佛有一层“中子皮”8. 若忽略原子核与核外电子的结合能，用公式描述出原子核质量、原子质量及核外电子质量的关系？ m（Z,A）=M(Z,A)-Zme9. 简述质量亏损、质量过剩和结合能的定义并写出它们在表达公式？ 名称定义表达公式质量亏损组成原子核的Z个质子和（A-Z）个中子的质量之和与该原子核的质量只差质量过剩以原子单位表示的原子质量M(Z,A)与原子核的质量数A之差结合能由Z个质子和N个中子结合成质量数为A=Z+N的原子核时所释放的能量称为该原

5、子核的结合能10. 用公式表达质量亏损与质量过剩之间、质量亏损与结合能之间、质量过剩与结合能之间的关系？14-15质量亏损与结合能：质量亏损与质量过剩：结合能与质量过剩：11. 原子质量单位的符号为u,1u的重量为多少克？所对应的能量是多少Mev？一个电子的静质量能是多少？ 1u相当于重量：12C原子质量的1/12 1u相当于能量：931.4940Mev12. 16O、1H的原子质量为15.994920u，1.007825u,me=0.54858u，mn=1.008665u，若忽略结合能，求Dm(16O)?由公式可知：Dm(16O)=81.007825+81.008665-15.994920

6、=0.137（u）13. 通过下图获得哪三点结论？16在A5060附近，最大在A60的区域，随A的增大而下降14. 按照粒子物理学的基本模型，基本粒子包括哪些？其中哪几个是物质粒子？ 基本粒子：轻子、夸克和规范波色子 其中包含的物质粒子是：轻子和夸克15. 夸克是基本粒子，详述它所具有的两个特别性质？28 渐进自由：当夸克之间的距离很小时，他们之间的相互作用很弱，夸克接近自由粒子夸克紧闭：随着夸克间距离的增加，相互作用急剧增加，使得夸克不能从夸克系统中分离而出，成为自由夸克，宛如夸克是囚禁在夸克系统中，例如囚禁在中子和质子中16. 简述自然界中存在的四种基本相互作用的媒介子种类及相对强度大小顺

7、序？32相互作用媒介子相对强度行为力程（m）强相互作用胶子11/r21.410-15电磁相互作用光子10-21/r2弱相互作用,Z10-141/r5-1/r710-18引力相互作用引力子10-401/r2 17. 简述核力的三个基本性质？33 短程力；饱和性；交换力第三章18. 解释放射性的概念并写出放射性衰变的指数形式和对数形式的统计规律？35 放射性：原子核自发地发射粒子或电磁辐射、俘获核外电子，或自发裂变的现象 放射性衰变的指数形式的统计规律： 放射性衰变的对数形式的统计规律： 上述式中No是时间t=0时的量 为衰变常数19. 简述衰变常数，半衰期，平均寿命的物理含义、符号，并用公式描述

8、三者之间的关系？36 衰变常数的符号为，其物理意义为单位时间内一个放射性核发生衰变的概率； 半衰期用T1/2 ，其物理意义是放射性原子核的数目衰减到一半所需要的时间； 平均寿命用表示，其物理意义为放射性原子核的平均生存时间； 三者关系为 20. 据反应，计算2天和20天后母子体活度之比值并计算出子体达到最大值的时间?38母体半衰期T1=12.79d 子体半衰期T2=1.676d根据 则 1=0.0542d-1 2=0.413d-1又有T1T2，12，则可判断母子体能达到暂时平衡当t=2d时，t(710),此时，母子体未达到暂时平衡母体放射性活度衰变规律为 子体放射性活度衰变规律为 则母子体活度

9、之比为 求得 当t=20d时 ，t(710)，此时已达暂时平衡则有子体达到极大值的时间 21. 据反应，计算30天后母子体活度之比值及原子数量之比值？39 由于12， 且t（710）T2 则有A2（t）=A1（1） 则母子体活度之比为 母子体原子数量之比值22. 写出的核反应方程式及能产生此a衰变的条件？若衰变能为5.4MeV，计算a粒子的反冲能？42 条件：衰变能Q必须大于零 ，即M（84,210）M（82,206）+MHe 若Q=5.4MeV 粒子的反冲能23. b衰变包括哪三种形式？写出它们各自的核反应通式、实质过程式、衰变能的计算公式及发生此衰变必需的条件？43-45 衰变包括-衰变

10、+衰变 轨道电子俘获 1、-衰变 实质 条件：衰变能必须大于零 即M（Z,A）M(Z+1，A) 2、+衰变 实质 条件：衰变能必须大于零 即M（Z,A）M(Z-1，A)+2me 3、轨道电子俘获 实质 式中Wi为第i层电子在原子中的结合能条件：24. 简述b能谱的三个特征？45 1、射线能谱是连续的 2、一种核素发射的射线的最大能量E，max是确定的，它近似等于衰变能 3、粒子的平均能量为最大能量E，max的1/3-1/2，此处粒子的强度最大25. 简述g射线与X射线的异同点？48 射线与X射线本质上相同，都是电磁波 射线是来自核内，是激发态原子核退激到基态时发射的 X射线是原子的壳层电子由外

11、层向内层空穴跃迁时发射的26. 简述族放射性及发射的粒子种类？50 簇放射性又称重离子放射性，是不稳定的重原子核自发发射一个质量大于粒子的核子簇团而转变为另一种核的过程 12C 14C 20O 23F 24Ne 25Ne 26Ne 28Mg 30Mg 32Si 34Si第四章27. 解释电离和激发这两种能量释放形式？52 电离：轨道电子获得的动能足以克服原子核的束缚，逃出原子壳层而成为自 由电子 激发：核外电子获得的动能不足以克服原子核的束缚，只能从低能级跃迁到高能级，使原子处于激发态28. 重带电粒子的质量碰撞阻止本领受到哪四种主要因素的影响？这些因素是如何影响的？ 53-54？29. 比电

12、离受哪三种主要因素的影响，它们如何影响？55？30.计算4MeV的a粒子在水中的射程？57 当a粒子能量为4MeV时，a粒子在空气中的射程 2.544 cm 此a粒子在水中的射程 水的有效相对原子质量 可由求得 =0.00163cm 31.计算1MeV的b粒子在水中的射程？61 当b粒子能量为1MeV时，b粒子在铝中的射程 cm 由公式可得，其中水的有效原子序数可得=6.60，水的有效相对原子质量可由公式 求得 = 9 32.简述g射线与物质的相互作用时，能量损失的主要类型有哪些(至少5种)？61 光电效应、康普顿效应、电子对效应、相干散射、光核反应33.简述光电效应的过程及发生的条件，并作出

13、示意图？61当能量为的光子与原子壳层中的一个轨道电子相互作用时，把全部能量传递给这个电子，获得能量的电子摆脱原子核的束缚成为自由电子（常称为光电子）。条件：1、入射光子的能量必须大于某壳层电子的结合能 2、为了满足能量守恒和动量守恒，必须有第三者参加，即发射光电子的整个原子参加。示意图呢34.简述康普顿效应过程及发生的条件，并作出示意图？63当能量为的光子与原子内一个轨道电子发生非弹性碰撞时，光子交给轨道电子部分能量后，其频率发生改变，向与入射方向成角的方向散射（康普顿散射光子），获得足够能量的轨道电子与光子入射放向成角方向射出（康普顿反冲光子）。条件：1、光子的能量大于轨道电子的结合能 2、

14、符合能量、动量守恒，即必须有剩余原子参加进来3、 有受原子核束缚弱的轨道电子存在 35.简述电子对效应过程及发生的条件，并作出示意图？66在原子核场或原子的电子场中，一个光子转化成一对正、负电子。条件：1、在原子核场中，要求入射光子的能量（即) 2、在原子的电子场中，要求入射光子的能量(即） 3、为了满足电子对效应的能量、动量守恒，必须有原子核或壳层电子参加。36.简述中子与物质相互作用过程中，能量损失损失的主要方式？68 中子几乎不与核外电子互相作用，只与原子核相互作用。中子与原子核相互作用分为散射和吸收，其中散射包括弹性散射和非弹性散射。散射是快中子与物质相互作用能量损失的主要形式。吸收是

15、中子被原子核吸收后，放出其他种类的次级粒子，不再放出中子的过程。快中子只有被慢化后，才能被物质所吸收。快中子通过多次散射消耗其能量，减速为较低能量的过程 ，称为中子的慢化。第五章37. 简述吸收剂量和吸收剂量率、当量剂量和当量剂量率、有效剂量和有效剂量率？72吸收剂量：单位质量的物质所吸收的辐射能量，定义式为 D=；吸收剂量率：吸收剂量对时间的导数，即 ；当量剂量：辐射R得的辐射权重因子与辐射R在组织或器官T中产生的平均吸收剂量的乘积，即 =；当量剂量率：当量剂量对时间的导数，即 =有效剂量：人体所有组织加权后的当量剂量之和，即 E=有效剂量率：有效剂量对时间的导数，即 38. 计算活度为3.

16、71010Bq的32P b点源(最大能量为1.709 MeV，平均能量为0.694MeV)在相距30.5cm处的空气(密度1.293g/dm3)中产生的吸收剂量率？(把书上的解答过程附上)解 32P为放射性核素，由表5-3得E，max=1.709MeV, =0.694MeV,空气密度=1.29310-3gcm-3,r=30.50.001293=3.9410-2gcm-2,=1则 C=3.11e-0.55E,max=1.21 a=1/3c2-e(c2-1)=0.32 =cm3g-1 将上述值代入下式得3 39. 计算活度为3.71010Bq的137Cs源(Eg=0.66 MeV)在1m处肌肉组织

17、内的吸收剂量率？(Eg=0.60及0.80MeV光子在肌肉组织中质能吸收系数分别为0.00326和0.00318m2/kg) (把书上的解答过程附上) 解 查表（5-6）并作线性处理的137Cs的fD=3.0910-12Gycm2,查表（5-5）并作线性处理得空气中（en/）=0.002931m2kg-1,则=3.71010/4(100)2=3.0105(cm-2s-1)=3.01053.0910-12=9.2710-7(Gys-1)=3.34mGyh-1肌肉=40.简述影响辐射生物的四个因素：88（1）辐射敏感性：一般来说，新生而又分裂迅速的细胞辐射敏感性高，肌肉及神经细胞的辐射敏感性最低；

18、辐射敏感性从幼年、青年至成年依次降低。（2）剂量和剂量率：小剂量和小剂量率效应比高剂量和高剂量率的效应低。（3）传能线密度：一般来说，在一定的辐射剂量范围内，单位剂量的高传能线密度辐射的效应发生率高于低传能线密度辐射的效应的发生率。（4）受照条件：受照条件包括照射方式、照射部位、照射面积等。照射方式分为内照射和外照射。各种不同的辐射按其对人体的危害作用大小排列如下：外照射时n,X；内照射时，p，X。41. 简述目前外照射防护的三个基本方法？91（1）控制受照射时间：积累剂量和时间有关，受照射时间越短，接受的剂量越少。（2）增大与辐射源的距离，可以降低受照剂量，对于点源，受照剂量与距离的平方成反

19、比。（3）屏蔽：在人与辐射源之间，加一层适当厚的屏蔽物，将人所受照射降至最低42.计算活度为3.71014Bq的60Co源(平均Eg=1.25MeV，质能吸收系数为0.00294m2/kg)在5m处肌肉组织内的吸收剂量率？(把书上的解答过程附上)93-94解： 已知A=3.760Co的平均能量E=1.25MeV,质能吸收系数为0.00294m2/kg, r=5m,则 = = 答：在5m处肌肉组织内的吸收剂量率为43.用铝(密度2.7g/cm3)容器内装3.71010Bq的32P(最大能量为1.709 MeV，平均能量为0.694MeV，质能吸收系数分别为0.00322m2/kg)，求铝的吸收厚

20、度是多少厘米？如要求离源0.5m处的吸收剂量=0.110-2 mGy/h，是否要进行屏蔽？(把书上的解答过程附上) 95-96解 由题意得: 32P的E,max=1.709MeV,=0.694MeV,则铝的质量吸收厚度R,max=0.542E,max-0.133=(0.5421.709-0.133)=0.793又=2.7，所以R=R,max/=0.30cm。因32P源在铝容器内，则R1=0，ZA1=13.0，r=50cm，=0.694MeV，=0.00322=0.0322，A=3.71010Bq，则 =4.5910-83.7101013.00.0322=0.137显然需要屏蔽。 44.安装一个

21、活度为10Ci的Am-Be中子源，用水进行屏蔽，P点离源距离为0.8m，求所需水屏蔽层的厚度？98解 对于Am-Be中子源，中子的产额Y=3.2106s-1Ci-1，中子发射率S=AY=3.2107s-1,En,max=10.74MeV,En=4.5MeV,查表知，R,O=0.74 bR,Hb水中氧的宏观分出截面 R,O= cm-1 =0.02474 cm-1=2.474 m-1 R,H= cm-1 =0.1192 cm-1=11.92 m-1水的总宏观分出截面 R=R,O+R,H=14.39 m-1设水的屏蔽厚度为R(m),则累积因子 = 1+10.62 R查表得Am-Be中子源中子的剂量换

22、算因子dD=5.33810-15Gym-2;En=4.5 MeV时，中子的WR=10,取=110-2mSvh-1，代入得解得R = 0.42 m第九章.简述分离因数、富集系数和去污因数并写出它们的表达式？215-216答：定义表达式备注分离因数表征两相中所需组分A与不需要组分B含量比差别的一个系数1,2表示两相；表示浓度富集系数所需组分A与不需组分回收率之比为分离后得到组分的量；为原样品种A,B的量去污因数分离前后不需要组分B量的比值，与分离后的需要组分A量的比值之比同上46.比较放射性核素纯度、化学纯度和放射化学纯度？216-217答：从定义上放射性核素纯度：指某种核素的放射性活度占产品总放

23、射性活度的百分含量。例：99%的放射性核素纯度，是指在10000Bq放射性产品中，某核素占9900Bq。化学纯度：处于某种化学状态的重量占该化学样品总重量的百分数。例：在某化学样品中，杂质仅占10-10，就可以说该化学样品化学纯度很高。放射化学纯度：在样品的总放射性活度中，处于特定化学状态的某种核素的放射性活度所占的百分比。例：32P-磷酸氢二钠溶液的放射化学纯度大于99%，是指以磷酸氢二钠状态存在的32P的放射性活度占样品总放射性活度的99%以上，其他状态则占1%以下。另外，放射性核素纯度、放射化学纯度与其他非放射性物质的含量无关，（不同的只是放射化学纯度特指某种化学状态的放射性活度百分比）

24、，而化学纯度则受杂质的影响。47.在放射性核素的分析分离过程中为什么要加入载体和反载体？218答： 在沉淀法分离放射性核素时，其浓度太低，达不到难溶化合物的溶度积而不能单独形成沉淀。因此常常加入常量的该放射性核素的稳定同位素（载体），因为除轻核元素外，同一元素的稳定核素和放射性核素的化学性质相同，所以它们发生相同的化学过程，而将放射性核素载带下来。在利用载体将所需要的放射性核素从溶液中沉淀下来的同时也可能使其他不需要的放射性杂质转入沉淀，而造成放射性沾污。为了减少沾污，往往加入一定量可能沾污核素的稳定同位素作为反载体。48.简述放射性核素分离过程中，共沉淀的三种机制并写出均匀分配定律及对数分配

25、定律的表达公式？219形成混晶、表面吸附、生成化合物均匀分配定律：对数分配定律：49.简述影响无定形沉淀吸附微量组分选择性的三种主要因素？220微量组分所形成的化合物溶解度。溶解度越小，越容易被载带；无定形沉淀表面所带电荷符号及数量。当微量组分所带电荷符合与沉淀的相反时，载带量大，因此pH及其他电解质的存在将有明显影响；无定形沉淀表面积的大小。表面积越大，载带越大。50.从饱和溶液中析出晶体包括哪两个过程？这两个过程速度的大小与析出晶体颗粒的大小的关系？221晶核的生成过程、晶核的成长过程沉淀颗粒的大小通常决定于晶核的生成速度和晶核的成长速度的相对大小。若前者比后者大得多，则沉淀将有大量的小颗

26、粒组成；反之，沉淀通常是颗粒数较少的完好晶体。51.采用离子交换法分离放射性不同核素时，常用的离子交换剂分为哪两大类并简述它们的主要组成部分？222有机成离子交换树脂和无机离子交换剂骨架和基体，连接在骨架上的能发生离子交换反应的官能团。52.采用离子交换法分离放射性不同核素时，离子交换反应是一个异相化学反应，其分为哪五个主要过程？225B离子从本体溶液穿过黏附在交换剂表面的液膜到达交换剂表面；B离子从交换剂表面扩散到达交换剂内A离子的位置；A和B在官能团上发生交换；从官能团上被交换下来的A离子从交换剂内扩散到交换剂表面；A离子交换剂表面穿过黏附在交换剂表面的液膜到达本体溶液中。53.简述三种柱

27、色层技术分离放射性不同核素的过程？226 洗脱：在Z型离子交换剂柱的顶端，引入极小量的A、B、C三种反离子的混合物，在顶部形成很窄的混合区段。该离子交换剂对这四种反离子的亲和性次序为：ZABC，然后用亲和性最弱的Z离子的电解质ZY的溶液流入柱顶，ZY称为洗脱剂。排代：加入足够大的量的A、B、C使他们经分离后在柱上的、可形成各自的纯的区段；用亲和性大于C和D离子的电解质DY的溶液加到柱顶，亲和性DCBAZ，DY为排代剂。前流分析：很少用。将待分离物质的稀溶液连续流入交换柱若待分离组分与树脂的亲和力有差别，从交换柱中流出的速度将有所不同，亲合力最小的先流出，以此类推。54.简述完整的分离不同放射性

28、核素的萃取分离过程三个步骤，同时在萃取过程中加入稀释剂的作用？230萃取、洗涤、反萃取稀释剂用于改善有机相的某些物理性质，如降低比重，减少黏度，降低萃取剂在水相的溶解度，有利于两相流动和分开。55.描述分离放射性不同核素时，错流萃取和逆流萃取过程及错流萃取的缺点？233错流萃取：实际是有机相和水相的多次重复平衡。当单级萃取完成及两相得到分离后，在水相中继续加入新鲜的有机相，重复操作，每加入一次新鲜有机相就叫一个萃取级，级数越多萃取百分数越大。缺点：每一萃取级都加入一份新鲜的有机相，因此得到多份萃取液，是萃取剂用量增大，造成反萃取及溶剂回收工作困难；每加一级萃取有机相中所需组分和杂质组分的总量都

29、在增加，所以增加级数，只能增加产量，不能增加所需组分纯度。逆流萃取：由n个萃取器组成，一个萃取器可以是实验室的一个分液漏斗、工业上的一个澄清槽，或者一个离心萃取器。料液从第n级加入，有机相从第1级加入经过一轮混合和澄清后，第j+1级的水相流入第j级，第j-1级的有机相流入第j级，进行下一次萃取平衡。56.描述渗透式膜分离和过滤式膜分离放射性不同核素的过程？237渗透式膜分离：将被处理的溶液置于固体膜的一侧，置于膜另一侧的接受液是接纳渗析组分的溶剂或溶液。将被处理的溶液中的某些溶质或离子在浓度差、电位差的推动下，透过膜进入接受液中，从而被分离出去。过滤式膜分离：将溶液或气体置于固体膜的一侧，在压

30、力差作用下，部分物质透过膜而成为渗透液或渗透气，留下部分则为滤余液或滤余气。57.描述共沉淀、离子交换、萃取及膜分离的优点？237共沉淀：方法和设备简单、对微量物质浓集系数高、可用于直接制源等。离子交换：树脂无毒性且可反复再生使用，少用或不用有机溶剂，因而成本低，设备简单，操作方便。萃取：操作简便，易于多级连续操作，选择性好，回收率高。膜分离：低能耗低成本，可在常温下进行，适用范围广，装置简单操，作容易，制造方便。58.描述采用膜分离法进行放射性不同核素分离时，液膜的三个组成部分及它们的作用？液膜就是悬浮在液体中一层很薄的乳液，乳液通常是由溶剂（水或有机溶剂）、表面活性剂（作为乳化剂）和添加剂

31、制成。 溶剂是构成膜的基体，表面活性剂含有亲水基和疏水基，可以定向排列以固定油/水界面而使膜稳定，将乳液分散在外相（连续相）之中，从而形成液膜，表面活性剂控制液膜的稳定性。23759.流动载体是分离放射性不同核素油膜的三个组成部分之一，其必须具备条件有哪些？流动载体必须具备的条件是：载体及其与溶质形成的配合物必须溶于液膜，而不溶于膜的内相和外相，并且不产生沉淀，因为否则将造成载体损失；载体与欲分离溶质形成的配合物要有适当的稳定性，在膜外侧生成的配合物能在膜中扩散，而在膜的内侧要能解离；载体不与膜相的表面活性剂反应，以免降低膜的稳定性。23860.简述无载体液膜和有载体液膜分离不同放射性核素的两

32、种促进机制，并画出示意图形？无载体液膜分离机制主要是：选择性渗透及化学反应。如图所示，A透过膜易，而B透过膜难，从而达到分离的目的。有载体液膜分离机制属于载体输送型促进迁移。如图所示，载体分子R1先在液膜的料液（外相）选择性的与某溶质（A）发生化学反应，生成中间产物（R1A）,然后这种中间产物扩散到膜的另一侧，与液膜内相中试剂（R2）作用，并把该溶质释放出来，这样溶质就从外相转移到内相，而流动载体又扩散到外侧，如此重复。238-239第十章.写出天然放射性元素的原子序数、符号和中文名称？天然放射性元素原子序数大于83848586878889909192PoAtRnFrRaAcThPaU钋砹氡钫

33、镭锕钍镤铀24662.写出原子序数最小的五种人工放射性元素的原子序数、符号和中文名称？4361939495TcPmNpPuAm锝钷镎钚镅24663.写出七种宇生放射性核素的符号？由于宇宙线与大气作用在自然界中不断进行核反应形成的一类放射性核素，称为宇生放射性核素。、。24664.列表描述三种天然的放射衰变系列的名称及它们的鼻祖、最终产物及中间经历过的衰变类型和衰变次数？铀放射系以为母体，经过8次衰变和6次衰变，最终形成铅的稳定同位素。钍放射系以为母体，经过6次衰变和4次衰变，最终形成铅的稳定同位素。锕-铀放射系以为母体，经过7次衰变和4次衰变，最终形成铅的稳定同位素。天然衰变系列母体衰变次数衰

34、变次数最终产物铀864n+2钍644n锕-铀744n+3247-24865.列表描述人工放射衰变系列的名称、鼻祖、最终产物及中间经历过的衰变类型和衰变次数？人工放射衰变镎系（4n+1）以为母体，经过7次衰变和4次衰变，最终形成稳定同位素。24966.在放射性元素中，Po有哪三个显著的特点？在放射性核素中，Po的三个显著特点是： 在溶液中极易被玻璃容器表面吸附，因此需要对玻璃容器表面预先进行硅烷化处理或敷涂石蜡； 很容易水解和形成胶体，因此Po的操作和保存的溶液酸度应不小于1mol/L； 在空气中极易反冲，形成放射性气溶胶，造成工作场所的严重污染。25067.99mTc标记的放射性药物在核医学中

35、应用非常广，其主要的优点是什么？因为99mTc半衰期短（T1/2=6.02h），射线能量适中（E=140keV），其丰富的配位化学非常有利于药物的设计和合成，因此被世界核医学界公认为是核医学的首选核素。25368.简述锕系元素配合物的四个稳定性规律？1） 对同一锕系元素，配合物的稳定性按下列顺序递降： M4+MO22+M3+MO2+2） 对给定的配体，锕系离子的配合物比相应的同价镧系离子的配合物稳定性稍大一些。3） “锕系酰基”离子AnO22+分别比通常的二价和一价主族金属离子的配位能力强。4） 对给定的配体，同价锕系离子配合物的稳定性随原子序数增加而增加，但对于AnO22+和AnO2+有例外

36、。69.简述核电站、研究用反应堆、低浓缩铀、高浓缩铀、武器级铀、贫化铀的丰度范围核电站使用的核燃料的235U丰度一般为3%5%。研究用反应堆则使用235U丰度12%19.75%的浓缩铀。235U丰度20%的浓缩铀称为低浓缩铀。235U丰度20%的浓缩铀称为高浓缩铀。235U丰度90%的浓缩铀称为武器级铀。235U丰度0.720%（一般为0.2%0.3%）的铀称为贫化铀。70、 证实一种元素为新合成元素，需要哪些证据？确定一种新元素应有基本的证明，那就是确定它的原子序数，而不是确定它的质量数。为新元素提供确凿的证明，必须具备下列三点之一：（1）化学鉴定是理想的证明（2）X射线（应与射线区别）（3

37、）衰变关系以及已知质量数的子核的证明，也是可以接受的第十一章71、 详述核燃料循环中的几个主要过程并用图形描述出来？（1） 铀矿冶 将铀矿石开采出来，经粉碎、选矿后用常规浸出法提取铀，也可用堆浸、细菌浸出或地下浸出法就地提取铀。然后经过萃取法或离子交换法分离和提纯铀，转化为重铀酸铵（俗称黄饼）。通常称这一铀矿冶过程为前处理。（2）铀转化 将黄饼转化为六氟化铀（3）铀浓缩 用气体扩散法或离心法将235U的丰度由0.741%浓缩到约3%5%。经过浓缩的六氟化铀送燃料元件工厂，贫化的六氟化铀将来可加工为快堆燃料，用于生产核能和增殖核燃料。（4）燃料制造 将浓缩的六氟化铀转化为二氧化铀，单独或后处理厂

38、来的二氧化钚制成MO2陶瓷燃料元件，装于锆合金包壳中，或通过热交换向外供热。（5）反应堆燃烧 将燃料棒插入反应堆堆芯，此处235U核裂变并释放，由冷却剂将热量传送到发电机组用于发电，或通过热交换向外供热。（6）后处理 燃料元件燃耗到一定程度后取出，放置一定时间，玲其中的短半衰期裂变产物衰变掉，或者不经任何处理，直接进行地质埋葬，次成为一次通过；或者进行后处理，将乏燃料中的铀和生成的钚提取出来供再利用。（7）高放废物储存 令其放射性进一步减弱，释热率进一步减少4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2（SO4）3+2H2O地下浸出： 地下浸出又叫“化学采矿”或“溶液采矿”。它不经过矿石的机械开采

39、，直接将浸出剂自开凿的注入孔注入地下，通过矿床的渗透与矿石的毛细作用使浸出剂溶液穿透矿体，把矿石中的铀溶解下来，浸出液由开凿的回收孔流出。78.乏燃料后处理的主要任务是什么？297答：把尚未耗尽的铀和新生成的钚从乏燃料的复杂混合物中分离出去，同时，提取一些重要的裂片元素（如137Cs、90Sr、147Pm、和99Tc等）以及超铀元素（如237Np、241，241Pm和242，244Cm），并对后处理过程产生的大量放射性废物进行妥善的处理和处置。79.乏燃料后处理中，对元件冷却的主要目的是什么？299答：（1）降低元件的放射性强度；（2）减少可裂变物质233U和239Pu的损失；（3）保证放射性

40、很强的重同位素237U的衰变。80.写出乏燃料元件的去壳和溶解的四个主要化学反应式？299-300 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2;Al+0.85NaOH+1.05NaNO3NaAlO2+0.9NaAlO2+0.15NH3+0.2H2O;3UO2+8HNO33UO2(NO3)2+2NO+4H2O;UO2+4HNO3UO2(NO3)2+NO2+2H2O81.简述PUREX流程的基本原理？300答：基本原理是用TBP作萃取剂，煤油为稀释剂，硝酸作盐析剂，利用铀、钚和裂变产物的不同价态在有机萃取剂中有不同的分离系数，将他们一一分离。82.描述PUREXl流程中共去污分离循环的主要

41、流程并标出价态的变化？30183.描述PUREXl流程中铀纯化循环的主要流程并标出价态的变化？30284.描述PUREXl流程中钚纯化循环的主要流程并标出价态的变化？302（8）玻璃固化 将高放废物与玻璃原料混合烧结成玻璃。（9） 地质处置 将玻璃固化后的高放废物埋葬在特定的地质层中，与生物圈隔离。72.列表阐述1GWe核电站使用的核燃料量在每个阶段大致为多少（以吨为单位）281？73.铀矿石在水冶过程中，预处理包括哪五个主要步骤？每一个步骤的主要目的是什么？282铀矿石的预处理包括配矿、破碎、选矿、焙烧和磨矿。预处理的目的在于使铀水冶过程中得到的最佳的铀回收率和最低的费用。配矿是把进厂的各类

42、矿石按一定的比例混合（也可在破碎后配矿），通常是在水冶厂的储矿系统中进行配矿作业。破碎的目的是将大块的矿石（大于400mm）破碎成小块矿石，为磨矿作准备。焙烧是为了除去矿石中的还原性物质，提高有用组分的溶解度，改善矿物浸出性能和利于固液分离。磨矿主要采用湿磨（固液比控制在1:0.41:1），这样既可以改善劳动条件，又可以避免产生放射性粉尘。在磨矿阶段，要避免矿石过度磨细，矿粒太细不仅耗能大，固液分离难，而且消耗试剂多，引入的杂质也多。74.简述铀矿石酸法浸取时的优点、浸取剂及主要的化学反应？283酸法浸出具有对铀溶解能力强、反应速度快、浸出率高等优点，是目前铀矿石浸出的主要方法。一般都以稀硫酸

43、作浸出剂，它对铀的浸出率高，价格便宜，对设备的腐蚀性较小。主要的化学反应：UO32H+UO22+H2OUO22+SO42-UO2SO4UO2SO4SO42-UO2(SO4)22-UO2(SO4)22-SO42-UO2(SO4)34-75.简述铀矿石碱法浸取时的优点、浸取剂及主要的化学反应？优点：碱法浸出具有选择性好，产品较易纯化，沉淀时过滤性能好，对设备腐蚀性小等优点。浸取剂：碳酸钠和碳酸氢钠化学反应：UO3 + 3CO32- + H2O = UO2（CO3）34- + 2OH-pH通常控制在910.5范围内。如pH10.5,则OH-与已溶解的UO2(CO3)34-起反应，将铀再次沉淀为铀酸钠

44、和重铀酸钠，反应如下：UO2(CO3)34-+4OH-+2Na+=Na2UO4+3CO32-+2H2OUO2(CO3)34-+6OH-+2Na+=Na2U2O7+6CO32-+3H20为防止上述反应的发生，浸出液中应有一定浓度的HCO3-以便抑制pH上升，其反应如下; HCO3-+OH-=CO32-+H2O76.简述影响铀矿石酸法浸取效率的六个主要因素？284(1) 粒度(2) 矿浆液固比(3) 酸度(4) 氧化剂(5) 温度(6) 时间77.简述从低品位铀矿石中提取铀的三种常用方法？286堆浸： 堆浸实质上是渗透浸出，浸出剂一般用稀硫酸。粗粒矿石露天堆放于一块平坦而略有坡度的场地上，场地四周有时设有围墙