放射化學(xué)放射性第1頁/共32頁第2章放射性第2頁/共32頁

放射性：原子核自發(fā)地放射出各種射線的現(xiàn)象。各種射線：α、β、γ射線；正電子、質(zhì)子、中子等其它粒子。

能自發(fā)地放射各種射線的核素稱為放射性核素，也叫不穩(wěn)定核素。

放射性現(xiàn)象是由原子核的變化引起的。第3頁/共32頁2.1放射性衰變規(guī)律2800種核素中僅有271種是穩(wěn)定的，其余都是不穩(wěn)定的。1、放射性衰變的時間規(guī)律

最簡單的衰變情況是放射性核素A放出粒子x，轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定核素B：

這時單位時間衰變的原子數(shù)

與此時現(xiàn)有的原子核數(shù)N成正比：第4頁/共32頁

平均壽命τ的含意是，在τ時間里，放射性活度下降到1/e。τ等于衰變常數(shù)的倒數(shù)。第5頁/共32頁活度：

放射性活度的單位是Bq。1Bq相當(dāng)于每秒1個衰變數(shù)，即現(xiàn)有一定量的放射性核素每秒衰變1個原子核則具有1Bq的活度。

曾經(jīng)用Ci作為放射性活度的單位，1Ci近似地相當(dāng)于1g226Ra的放射性活度，1Ci=3.7×1010Bq。第6頁/共32頁比活度(Specificactivity)

單位質(zhì)量的某種放射性物質(zhì)的放射性活度。

S=A/(mA+m)通常情況下

則：

第7頁/共32頁對于無載體的純放射性核素，

S0=K/MTS0該放射性核素的一個特征常數(shù)，比活度的單位為Bq/g。

k值：S/60→min/60→h/24→d/365→a第8頁/共32頁例：某單位有一個226Ra放射源，該源的放射性物質(zhì)為Ba(226Ra)CO3，其活度為3700Bq，質(zhì)量為1.0g。問該源的放射性核素質(zhì)量為多少？穩(wěn)定物質(zhì)的質(zhì)量為多少？226Ra的質(zhì)量為：1.0×10-7g，穩(wěn)定物質(zhì)質(zhì)量為：1.0-1.0×10-7=1.0g。第9頁/共32頁例：計算1g下列放射性核素的：226Ra、210Po、238U、222Rn、220Rn、219Rn。單位（Bq/mg）238U：T1/2=4.468×109a226Ra：T1/2=1602a210Po：T1/2=138.4d219Rn：T1/2=3.96s220Rn：T1/2=55.6s222Rn：T1/2=3.82d第10頁/共32頁S0Ra-226=3.7×1010Bq/g=3.7×107Bq/mg210Po：1.66×1011Bq/mg，第11頁/共32頁放射性濃度(Radioactiveconcentration)

放射性濃度C是指單位體積某放射性活度。

C=A/V單位為Bq/ml或Bq/L。

例題：配1000ml濃度為10Bq/ml標(biāo)準(zhǔn)鈾溶液，需分析純U3O8多少克?(已知：238U、235U、234U的豐度分別為：99.275%，0.720%，0.0054%；比活度S0分別為：12.4Bq/mg，79.4Bq/mg，2.3×105Bq/mg；U的平均勻原子量為237.98，O的平均勻原子量為16)第12頁/共32頁1、根據(jù)平均原子量及豐度計算U的量；2、如以g為單位，則要注意與Bq/mg對應(yīng)。解：設(shè)需要mgU3O8解之m=0.479g第13頁/共32頁氚單位TU：表示每1018個氫原子中有一個氚原子。某環(huán)境水樣，經(jīng)分析其濃度為5TU/L，用Bq/L表示為多少？第14頁/共32頁解：1L水樣重為1000g，水樣中的3H活度為：第15頁/共32頁其它常用的濃度單位一般溶液的濃度重量百分比濃度：100克溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)（W/W）。重量體積百分比：100ml溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)（W/V）。體積百分濃度：100ml溶液中所含原裝液體試劑的毫升數(shù)。第16頁/共32頁標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度當(dāng)量濃度（N）：表示1升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)。摩爾濃度（M）：表示1升溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。第17頁/共32頁滴定度（T）：表示1ml標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于待測物質(zhì)的毫克數(shù)。

鈾的容量法分析中，

—標(biāo)準(zhǔn)釩酸銨溶液對鈾的滴定度(mg·ml-1)。第18頁/共32頁放射性核素放射性活度與時間關(guān)系圖

放射性核素放射性活度與時間關(guān)系圖第19頁/共32頁2放射性衰變平衡的建立

母體衰變生成的子體核素，如果子體核素也是放射性的，其衰變?nèi)缦拢旱?0頁/共32頁

1）母體核素的半衰期比子體核素的半衰期長很多，它們能建立起長期平衡在這種衰變情況下

遠大于

放射性平衡情況下，有：

第21頁/共32頁A--總放射性活度；A1--母體核素的放射性活度；A2--子體核素的放射性活度；A3--被分離出子體的放射性衰變母體的半衰期8h，子體的半衰期為0.8h圖

長期平衡

第22頁/共32頁這一關(guān)系對母體核素半衰期非常長的放射性衰變鏈來說是相當(dāng)重要的。一旦平衡建立，就存在如下關(guān)系：如：第23頁/共32頁2）母體核素的半衰期不太長，但仍比子體核素的半衰期長（暫時平衡）當(dāng)時，達到放射性平衡。當(dāng)

第24頁/共32頁A-總放射性活度；A1-母體核素的放射性活度；A2-子體核素的放射性活度；A3-被分離出子體的放射性衰變(母體的半衰期為8h，子體的半衰期為0.8h)圖

暫時平衡第25頁/共32頁3）母體核素的半衰期比子體半衰期的半衰期短沒有放射性平衡可以達到。

A-總放射性活度；A1-母體核素的放射性活度；A2-子體核素的放射性活度(母體的半衰期為0.8h，子體的半衰期為8h)圖

暫時平衡第26頁/共32頁例1、在1g天然鉀中每分鐘衰變多少個40K的原子？已知40K的豐度為：1.18×10－2%，鉀的平均原子量為39.1。第27頁/共32頁

例2、1Bq的不同的放射性核素各有多重？多大質(zhì)量的放射性核素的放射性活度為1Bq？第28頁/共32頁表

一些放射性核素的比活度第29頁/共32頁例3、從1t含有40％U3O8

的瀝青鈾礦中能分離多少克226Ra？=0.115g第30頁/共32頁例4、95Zr(T1/2=65.5d)經(jīng)衰變到95Nb（T1/2=35d），后者衰變?yōu)?/p>