2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——放射性地球化學(xué)元素在環(huán)境中的分布考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪個(gè)元素屬于天然放射性元素衰變系列的始祖核素？A.鈾-238(U-238)B.釷-232(Th-232)C.鐳-226(Ra-226)D.鉀-40(K-40)2.放射性元素發(fā)生α衰變后，其質(zhì)量數(shù)和原子序數(shù)將如何變化？A.質(zhì)量數(shù)增加4，原子序數(shù)減少2B.質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)增加2C.質(zhì)量數(shù)不變，原子序數(shù)增加1D.質(zhì)量數(shù)增加1，原子序數(shù)減少43.在水-固相界面，放射性元素（如Ra2?）的吸附程度通常受下列哪個(gè)因素影響最大？A.水的離子強(qiáng)度B.水的pH值C.固體顆粒的表面電荷D.以上所有因素4.下列哪種方法常用于測(cè)量地下水中氡-222(Rn-222)的濃度？A.液體閃爍計(jì)數(shù)法B.α能譜法C.伽馬能譜法D.質(zhì)譜法5.放射性元素在生物體內(nèi)的遷移和富集過(guò)程，通常被稱(chēng)為？A.生物吸收B.生物轉(zhuǎn)化C.生物放大D.生物積累6.天然放射性核素22?Ra主要存在于哪個(gè)地質(zhì)環(huán)境中的含量相對(duì)較高？A.礦床（如鈾礦、釷礦）B.深海沉積物C.大氣降水D.活躍火山巖7.放射性核素的半衰期是指其活度衰減到初始值一半所需的時(shí)間，半衰期越長(zhǎng)，表示：A.放射性衰變?cè)娇霣.放射性核素越穩(wěn)定C.放射性危害越大D.放射性核素越易遷移8.在評(píng)估土壤環(huán)境中的天然放射性水平時(shí)，通常關(guān)注的主要核素是？A.钚-239(Pu-239)B.鍶-90(Sr-90)C.銫-137(Cs-137)D.鐳-226(Ra-226)及其子體9.放射性元素鐳-226(Ra-226)在環(huán)境中釋放的氡氣(Rn-222)會(huì)通過(guò)什么途徑進(jìn)入人體，造成內(nèi)照射？A.呼吸道吸入B.皮膚接觸C.飲用受污染水D.食入受污染食物10.影響放射性元素在土壤-水系統(tǒng)中遷移能力的關(guān)鍵因素之一是土壤的：A.有機(jī)質(zhì)含量B.礦物組成C.降雨量D.植物根系活動(dòng)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線(xiàn)上）1.放射性衰變遵循__________定律，即放射性元素的衰變率與其當(dāng)前的數(shù)量成正比。2.放射性元素的同位素豐度通常是指其在自然界中存在的__________的百分比。3.放射性元素在環(huán)境介質(zhì)（如水、土壤）中的__________是指其從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種介質(zhì)的過(guò)程。4.放射性活度的國(guó)際單位制（SI）單位是__________，常用單位還有貝可勒爾（Bq）和居里（Ci）。5.鈾（U）和釷（Th）系放射性衰變系列最終都衰變形成穩(wěn)定的__________同位素。6.評(píng)價(jià)環(huán)境放射性水平是否超標(biāo)，通常需要參考國(guó)家或國(guó)際發(fā)布的__________標(biāo)準(zhǔn)。7.放射性元素進(jìn)入人體內(nèi)部后，在其內(nèi)部產(chǎn)生的輻射稱(chēng)為_(kāi)_________。8.地球化學(xué)障是指阻礙放射性核素在地球不同圈層之間遷移的__________界面。9.鐳（Ra）在水中主要以__________離子的形式存在。10.生物富集因子（BFF）用于描述放射性元素在生物體中的濃度相對(duì)于周?chē)h(huán)境介質(zhì)濃度的__________。三、名詞解釋?zhuān)款}4分，共20分。請(qǐng)給出精確的定義）1.放射性衰變系列2.比活度3.環(huán)境放射性污染4.生物放大作用5.有效劑量四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共24分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述α衰變、β衰變和γ衰變這三種基本放射性衰變方式的主要特征。2.影響放射性元素在土壤中吸附的因素有哪些？簡(jiǎn)述其影響機(jī)制。3.簡(jiǎn)述地下水中天然放射性氡-222濃度的主要來(lái)源。4.簡(jiǎn)述放射性元素進(jìn)入人體的主要途徑以及內(nèi)照射的潛在危害。五、論述題（每題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問(wèn)題）1.論述人類(lèi)活動(dòng)（如核試驗(yàn)、核廢料處置、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)）對(duì)環(huán)境放射性水平可能產(chǎn)生的影響及其地球化學(xué)機(jī)制。2.論述放射性元素在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的意義，并舉例說(shuō)明。---試卷答案一、選擇題1.A2.A3.D4.B5.C6.A7.B8.D9.A10.B二、填空題1.指數(shù)2.特定3.遷移4.貝可勒爾5.鈾6.限值7.內(nèi)照射8.物理化學(xué)9.Ra2?10.倍數(shù)三、名詞解釋1.放射性衰變系列：指一個(gè)放射性核素經(jīng)過(guò)一系列連續(xù)的α或β衰變，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定核素的過(guò)程。2.比活度：?jiǎn)挝毁|(zhì)量或單位體積物質(zhì)中含有的放射性活度，單位為Bq/g或Bq/L。3.環(huán)境放射性污染：指由于人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程，導(dǎo)致環(huán)境介質(zhì)（土壤、水體、空氣）中放射性核素含量超過(guò)天然本底水平，并可能對(duì)人體健康或生態(tài)系統(tǒng)造成危害的現(xiàn)象。4.生物放大作用：指放射性元素通過(guò)食物鏈在生物體中逐級(jí)富集，使得頂級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)該元素濃度遠(yuǎn)高于環(huán)境介質(zhì)濃度的現(xiàn)象。5.有效劑量：考慮了不同放射性核素對(duì)人體的不同生物學(xué)效應(yīng)（隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)）以及不同組織器官的敏感性，用于評(píng)估電離輻射總隨機(jī)性健康風(fēng)險(xiǎn)的量。四、簡(jiǎn)答題1.α衰變：釋放一個(gè)α粒子（氦核，??He），導(dǎo)致母核質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2。特征是衰變后子核處于較高能量狀態(tài)，通常伴隨γ射線(xiàn)發(fā)射。能量較大，穿透力弱。β衰變：釋放一個(gè)β粒子（電子或正電子）和一個(gè)反電子中微子（或中微子）。電子衰變（β?）導(dǎo)致原子序數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變；正電子衰變（β?）導(dǎo)致原子序數(shù)減少1，質(zhì)量數(shù)不變。特征是使原子核質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)按一定比例轉(zhuǎn)換。能量沿射線(xiàn)路徑分布，穿透力中等。γ衰變：放射性核素從激發(fā)態(tài)向較低能量狀態(tài)躍遷時(shí)釋放高能光子（γ射線(xiàn)）。特征是不改變?cè)雍说馁|(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)，僅改變其能量狀態(tài)。穿透力最強(qiáng)。2.影響因素包括：①固體顆粒性質(zhì)：礦物類(lèi)型（如粘土礦物通常吸附能力強(qiáng)于石英）、表面電荷（正負(fù)電荷）、比表面積、孔隙度等；②水溶液性質(zhì)：pH值（影響元素和礦物表面電荷）、離子強(qiáng)度（影響競(jìng)爭(zhēng)吸附）、存在其他離子（競(jìng)爭(zhēng)吸附或絡(luò)合）等；③放射性元素自身性質(zhì)：如價(jià)態(tài)、離子半徑等。影響機(jī)制主要是靜電引力、離子交換、表面絡(luò)合、物理吸附等。例如，在酸性條件下，土壤粘土礦物表面通常帶正電荷，對(duì)帶負(fù)電荷的Ra2?有靜電吸引力。3.主要來(lái)源包括：①地下水與含水層巖石/土壤中的鐳-226(Ra-226)被釋放出來(lái)，Ra-226衰變產(chǎn)生氡-222(Rn-222)；②空氣中存在的氡-222(Rn-222)溶解于地下水中。4.主要途徑包括：①吸入：吸入含有氡氣（Rn-222）或其子體的空氣；②飲食：攝入含有放射性核素的食物和水；③皮膚接觸：雖然效率較低，但放射性核素可通過(guò)破損皮膚或傷口進(jìn)入體內(nèi)。內(nèi)照射的潛在危害主要是其釋放的α粒子、β粒子或γ射線(xiàn)在體內(nèi)組織深處產(chǎn)生電離作用，可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷、基因突變，長(zhǎng)期累積可能引發(fā)癌癥或其他放射性疾病。五、論述題1.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境放射性水平的影響是多方面的：①核試驗(yàn)：向大氣中釋放了大量的放射性核素（如銫-137、鍶-90、碘-131等），通過(guò)全球大氣環(huán)流和降水沉降到地表水和土壤中，增加了環(huán)境本底放射性水平。②核廢料處置：高放射性廢物或低中放射性廢物的處置若不當(dāng)，可能泄漏到周?chē)h(huán)境（土壤、地下水），造成局部或區(qū)域性的放射性污染。③礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)：開(kāi)采鈾、釷等放射性礦產(chǎn)，可能導(dǎo)致礦區(qū)及其周邊土壤、水體放射性水平升高，礦石冶煉過(guò)程也可能產(chǎn)生放射性尾礦。④核能利用：核電站運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生少量放射性流出物，核燃料后處理和核事故也可能釋放放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。這些影響的地球化學(xué)機(jī)制主要包括放射性核素的衰變、遷移轉(zhuǎn)化（如吸附、淋溶、生物富集）、累積以及與地質(zhì)環(huán)境的相互作用等。2.放射性元素在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程是環(huán)境放射性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。了解其遷移轉(zhuǎn)化途徑（如揮發(fā)、吸附解吸、沉淀、生物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)）和速率，有助于預(yù)測(cè)放射性核素在環(huán)境介質(zhì)中的分布、擴(kuò)散范圍以及其在食物鏈中的富集程度。這對(duì)于評(píng)估潛在的內(nèi)照射（吸入、食入）和外照射（地表γ輻射）風(fēng)