1--放射化學(xué)緒論

1、放射化學(xué),唐 泉,1 放射化學(xué)發(fā)展簡史 從1896年發(fā)現(xiàn)放射性到現(xiàn)在，放射化學(xué)發(fā)展的一百多年的歷史，大體上可分為三個階段。1896~1931年： 放射化學(xué)發(fā)展的初期階段。放射性的發(fā)現(xiàn)，天然放射性元素的發(fā)現(xiàn)及分離，衰變規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，衰變位移規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，放射性元素分離規(guī)律的發(fā)現(xiàn)；,1932~1942年： 放射化學(xué)蓬勃發(fā)展的階段。中子、人工放射性和裂變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)；1943~： 為現(xiàn)代放射化學(xué)的發(fā)展

2、階段，放射化學(xué)應(yīng)用于實驗踐，核能的大規(guī)模應(yīng)用，超鈾元素的發(fā)現(xiàn)等。,1.1 Becquerel 的發(fā)現(xiàn) 在強光、弱光、無光的條件下，鈾鹽都具有感光現(xiàn)象； 其它鈾鹽、亞鈾鹽、鈾鹽溶液、金屬鈾都能產(chǎn)生這種輻射，且與鈾含量成正比。,1.2 Curie夫婦 的成就 發(fā)現(xiàn)釷發(fā)出與鈾具有相似的射線； 天然鈾礦石的放射性比純鈾、人工合成鈾礦石的強； 在天然鈾礦石的分離過程，發(fā)現(xiàn)了釙和鐳元素，并經(jīng)光譜法證實；

3、 測定了鐳的分子量226.5； 建立了首個鐳和鋇分離的化學(xué)分離方法； 測定了濃縮鈾的熱效應(yīng)，發(fā)出100cal/(g﹒h)。,1.3 盧瑟福、索迪發(fā)現(xiàn)放射性核素的放射性衰變規(guī)律放射性衰變的定律：上式也可以下式導(dǎo)出（t＝0時，N＝N0）半衰期：,1.4 法揚斯發(fā)現(xiàn)了放射性衰變位移規(guī)律 α衰變 β-衰變?nèi)齻€天然放射系的發(fā)現(xiàn) 232Th為母體的釷系(4n系)， 232Th→&

4、#183;··208Pb； 238U為母體的鈾系(4n+2系)，238U →···206Pb； 235U為母體的錒系(4n+3系)， 235U→···207Pb。人工放射系 237Np為母體的镎系(4n+1系)， 237Np →···209Bi。,1.5 分離放射性核素方法的

5、建立以及回旋加速器和靜電加速器的發(fā)明等促進了核轉(zhuǎn)變過程化學(xué)的建立和發(fā)展 1919年，首次實現(xiàn)的人工核轉(zhuǎn)變：,1.2 放射化學(xué)的發(fā)展得益于原子核裂變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用 1.哈恩等發(fā)現(xiàn)了原子核裂現(xiàn)象； 2.西博格等發(fā)現(xiàn)超鈾元素镎和钚； 3.費米等建立第一座核反應(yīng)堆； 4.放射性核素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域的應(yīng)用。,1.3 核科學(xué)的歷史縱覽,2 放射化學(xué)在我國的發(fā)展概況 19

6、32年秋 我國最早建立的放射化學(xué)研究機構(gòu)是國立北平研究院鐳學(xué)研究所。主要研究對象： 鏷化學(xué)； 鈾鐳系與鈾錒系的分支比； 氡； 找鈾等。 1948年，國立北平研究院又成立了原子學(xué)研究所。,1949年以前，我國學(xué)者在國外從事放射化學(xué)研究中取得的成績： 利用加入添加劑的方法濃集放射性同位素； 研究了228Th、 227Th、210Pb、214Bi的性質(zhì)；發(fā)現(xiàn)235U的三分裂現(xiàn)象；

7、 研究了用離子換色譜法對錒和稀土載體的分離等。 1949年后我國放射化學(xué)得到迅速發(fā)展，1964年10月16日我國第一顆原子彈爆炸，1967年6月17我國第一顆氫彈爆炸成功。,3 放射化學(xué)的內(nèi)容 3.1基礎(chǔ)放射化學(xué)； 3.2放射性元素化學(xué)； 3.3核化學(xué)； 3.4放射分析化學(xué)； 3. 5應(yīng)用放射化學(xué)。,4 放射化學(xué)的特點4.1放射性 這個特點是放射化學(xué)最根本的特點。優(yōu)

8、點： 是使研究方法的靈敏度大大提高：重量法和容量法：10-5~10-4g；發(fā)射光譜法： 10-9~10-8g；原子吸收： 10-11~10-9g；放射性測量：幾個~幾十個原子。,通過對放射性的原子跟蹤，可對整個化學(xué)過程及其每個階段進行研究和觀察。弊端： 射線可能對工作人員產(chǎn)生輻射損傷； 放射性物質(zhì)還會對所研究的體系產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)效應(yīng)—輻射化學(xué)效應(yīng)。,4.2 不穩(wěn)定性 按照發(fā)射粒子的不同

9、，放射性衰變的種類主要有：一 α衰變：,母體其核子數(shù)減少4;核電荷數(shù)減少2。,二 β衰變(β- 、β+衰變或電子俘獲) ?－衰變：?＋衰變和電子俘獲?＋衰變時，質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子，同時放出正電子：電子俘獲是母核通過俘獲殼層電子轉(zhuǎn)變?yōu)樽芋w核。正電子衰變和電子俘獲所產(chǎn)生的子體核是相同的。,?＋衰變和電子俘獲電子俘獲圖,三 γ衰變以及發(fā)射轉(zhuǎn)換電子或俄歇電子β衰變放射性核素圖,四 自發(fā)

10、裂變變形的 原子核的自發(fā)裂變過程,五 質(zhì)子衰變 六 發(fā)射中等重量粒子如14C、24Ne的衰變,4.3低濃度和微量 放射性膠體溶液、放射性氣體溶膠； 易被器皿或其它固體物質(zhì)沉淀所載帶和吸附。 吸附能力如下： 玻璃＞石英＞聚乙烯 ＞聚丙烯＞聚四乙烯。減少吸附的方法有 1）加載體； 2）提高溶液的酸度； 3）硅烷化。,4.4