化学放射性元素演讲ppt
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第十三章 放射性核素在化学、 放射化学 课件(共42张PPT)
第二十四页,共42页。
二、实验方法(fāngfǎ): 1、由实验测得t=0和t⇒∞和t时刻固体中的放
射性活度,即可按(13-31)式求得交换度F 2、由计算出的F-Bt表查出Bt值。 3、由t值计算出B。为了得到平均值,一般是
测量不同时刻的F,由表中查出一系列Bt值, 做Bt-t曲线,应为一条直线,直线斜率即B 4、再根据固体半径r求得自扩散系数Ď。
等。 2、医学和生物方面: 医学上的诊断,治疗(zhìliáo);光合作用等生物过程
研究。 3、化学研究方面: 分子结构研究;化学反响机理研究;各种动力学参数
测定;热力学平衡常数等的测定;分析元素含量等。
第八页,共42页。
三、对标记(biāojì)化合物所需放射性比活度的 估算
如:每分钟计数〔根据测量误差而定〕为A, 那么要求示踪原子的毫居里数q:
第三页,共42页。
4、放射性核素示踪剂的选择 (xuǎnzé)
• 半衰期:根据实验目的及周期长短选择适 合半衰期的放射性核素。太长太短都不好。 医用大多项选择择半衰期为几小时到十几 天之间。
• 辐射类型和能量:常用β和γ,β测量效率高, 且容易防护。对需穿过较厚物质(wùzhì)层 那么需用γ射线。如脏器的扫描和γ照相。 对于β,要求Eβ=0.01-2Mev; 对于γ, Eγ=100-600Kev。
第十九页,共42页。
§13-4配合(pèihé)物稳定常数的 测定
一、测定原理〔见讲义〕 关键是引入配合度Ф和函数ψ。然后逐级外推,即可
求得β1、β2……βn。 二、实验方法: 通常是先用实验求得无配体时的分配比D和有配体
时的分配比D’,再按照(13-19)式,以log(D/D’1)对log[L]作图,从直线截距可求得logβn,由斜 率求得配位数n。 由于示踪原子(shì zōnɡ yuán zǐ)方法灵敏度高,可 以在中心离子浓度非常低时进行。
二、实验方法(fāngfǎ): 1、由实验测得t=0和t⇒∞和t时刻固体中的放
射性活度,即可按(13-31)式求得交换度F 2、由计算出的F-Bt表查出Bt值。 3、由t值计算出B。为了得到平均值,一般是
测量不同时刻的F,由表中查出一系列Bt值, 做Bt-t曲线,应为一条直线,直线斜率即B 4、再根据固体半径r求得自扩散系数Ď。
等。 2、医学和生物方面: 医学上的诊断,治疗(zhìliáo);光合作用等生物过程
研究。 3、化学研究方面: 分子结构研究;化学反响机理研究;各种动力学参数
测定;热力学平衡常数等的测定;分析元素含量等。
第八页,共42页。
三、对标记(biāojì)化合物所需放射性比活度的 估算
如:每分钟计数〔根据测量误差而定〕为A, 那么要求示踪原子的毫居里数q:
第三页,共42页。
4、放射性核素示踪剂的选择 (xuǎnzé)
• 半衰期:根据实验目的及周期长短选择适 合半衰期的放射性核素。太长太短都不好。 医用大多项选择择半衰期为几小时到十几 天之间。
• 辐射类型和能量:常用β和γ,β测量效率高, 且容易防护。对需穿过较厚物质(wùzhì)层 那么需用γ射线。如脏器的扫描和γ照相。 对于β,要求Eβ=0.01-2Mev; 对于γ, Eγ=100-600Kev。
第十九页,共42页。
§13-4配合(pèihé)物稳定常数的 测定
一、测定原理〔见讲义〕 关键是引入配合度Ф和函数ψ。然后逐级外推,即可
求得β1、β2……βn。 二、实验方法: 通常是先用实验求得无配体时的分配比D和有配体
时的分配比D’,再按照(13-19)式,以log(D/D’1)对log[L]作图,从直线截距可求得logβn,由斜 率求得配位数n。 由于示踪原子(shì zōnɡ yuán zǐ)方法灵敏度高,可 以在中心离子浓度非常低时进行。
第二章 放射性物质 放射化学 课件(共38张PPT)
第二十四页,共38页。
3、其它(qítā)核反响
除了(n, γ)反响以外,少数轻核可发生(n, α)和(n, p)反响得到放射性核素,重要反响有:
6Li(n,α)3H
32S(n, p)32P
14N(n, p)14C 35Cl(n, p)35S
40Ca(n, α)37Ar
这五个核反响只有(zhǐyǒu)前两个可以由慢中子 引起,其余都必须由快中子引起。与(n, γ)反 响相比,其优点是产品核素与靶子核素是不同 的,可制备无载体放射性核素产品。
第一页,共38页。
同位素:具有(jùyǒu)相同的原子序数但质量数 不同的核素
Isotope: one of two or more atoms having the same atomic number but different mass number
元素:具有相同(xiānɡ tónɡ)原子序数的 同一类原子
例如 23892U —— α + 23490Th 〔2-1〕
AZX —— α + A-4 Z-2Y 〔2-2〕
第四页,共38页。
②β-衰变: 放射性核素内一个中子 (zhōngzǐ)转变为质子并放出β粒子和中 微子的核衰变。 β粒子是电子,电荷=-1, 质量≈0
如 23490Th —— 23491Pa + β + ν 〔2-3〕
变3.7×1010次。即: 1Ci = 3.7×1010Bq
居里(Ci)这个单位很大,常用mCi, µCi等表示
第十二页,共38页。
二、放射性物质的纯度(chúndù)
1、物质的纯度:指处于特定化学状态的该物质的重量 占产品总重量的百分数。
2、放射性纯度:某核素的放射性活度占样品总放射性 活度的百分数。,放射性活度随时间的变化也服从指数定律
3、其它(qítā)核反响
除了(n, γ)反响以外,少数轻核可发生(n, α)和(n, p)反响得到放射性核素,重要反响有:
6Li(n,α)3H
32S(n, p)32P
14N(n, p)14C 35Cl(n, p)35S
40Ca(n, α)37Ar
这五个核反响只有(zhǐyǒu)前两个可以由慢中子 引起,其余都必须由快中子引起。与(n, γ)反 响相比,其优点是产品核素与靶子核素是不同 的,可制备无载体放射性核素产品。
第一页,共38页。
同位素:具有(jùyǒu)相同的原子序数但质量数 不同的核素
Isotope: one of two or more atoms having the same atomic number but different mass number
元素:具有相同(xiānɡ tónɡ)原子序数的 同一类原子
例如 23892U —— α + 23490Th 〔2-1〕
AZX —— α + A-4 Z-2Y 〔2-2〕
第四页,共38页。
②β-衰变: 放射性核素内一个中子 (zhōngzǐ)转变为质子并放出β粒子和中 微子的核衰变。 β粒子是电子,电荷=-1, 质量≈0
如 23490Th —— 23491Pa + β + ν 〔2-3〕
变3.7×1010次。即: 1Ci = 3.7×1010Bq
居里(Ci)这个单位很大,常用mCi, µCi等表示
第十二页,共38页。
二、放射性物质的纯度(chúndù)
1、物质的纯度:指处于特定化学状态的该物质的重量 占产品总重量的百分数。
2、放射性纯度:某核素的放射性活度占样品总放射性 活度的百分数。,放射性活度随时间的变化也服从指数定律
放射化学放射性PPT课件
=0.115g
.
29
例4、95Zr(T1/2=65.5d)经衰变到 95Nb(T1/2=35d),后 者衰变为稳定的95Mo。从t=0时分离纯算起,什么时候 95Nb的放射性活度达到最大?总放射性活度是多大?
N 22 1 1N 1,0e1t1e21t
对时间微分并使微商为0,得到
tmax21 1ln1 2 6.79d 7
1 N 12 N 23 N 3 iN i
如: 2U 3 8 ,4 .4 1 6 9a 0 2T 34 h 2P 34 a 2U 34 ,2 .4 1 6 5a 0 2T 30 h 2R 26 a 2R 22 n
.
22
2) 母体核素的半衰期不太长,但仍比子体核素的半 衰期长(暂时平衡)
铀的容量法分析中标准钒酸铵溶液对铀的滴定度mgml1vonh18放射性核素放射性活度与时间关系图放射性核素放射性活度与时间关系图lglglglg192放射性衰变平衡的建立母体衰变生成的子体核素如果子体核素也是放射性的其衰变如下
第2章 放射性
.
1
放射性:原子核自发地放射出各种射线的现象。 各种射线: α、β、γ射线;正电子、质子、中子等其 它粒子。
在这种衰变情况下 2 远大于1
N2
1 2
N1,0(1e2t
)
A2A1,0(1e2t)
放射性平衡情况下,有:
A1 A2
.
20
A--总放射性活度;A1--母体核素的放射性活度; A2--子体核素的放射性活度;A3--被分离出子体的放射性衰变
母体的半衰期8h,子体的半衰期为0.8h
图 长.期平衡
21
这一关系对母体核素半衰期非常长的放射性衰变 链来说是相当重要的。一旦平衡建立,就存在如下关 系:
.
29
例4、95Zr(T1/2=65.5d)经衰变到 95Nb(T1/2=35d),后 者衰变为稳定的95Mo。从t=0时分离纯算起,什么时候 95Nb的放射性活度达到最大?总放射性活度是多大?
N 22 1 1N 1,0e1t1e21t
对时间微分并使微商为0,得到
tmax21 1ln1 2 6.79d 7
1 N 12 N 23 N 3 iN i
如: 2U 3 8 ,4 .4 1 6 9a 0 2T 34 h 2P 34 a 2U 34 ,2 .4 1 6 5a 0 2T 30 h 2R 26 a 2R 22 n
.
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2) 母体核素的半衰期不太长,但仍比子体核素的半 衰期长(暂时平衡)
铀的容量法分析中标准钒酸铵溶液对铀的滴定度mgml1vonh18放射性核素放射性活度与时间关系图放射性核素放射性活度与时间关系图lglglglg192放射性衰变平衡的建立母体衰变生成的子体核素如果子体核素也是放射性的其衰变如下
第2章 放射性
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1
放射性:原子核自发地放射出各种射线的现象。 各种射线: α、β、γ射线;正电子、质子、中子等其 它粒子。
在这种衰变情况下 2 远大于1
N2
1 2
N1,0(1e2t
)
A2A1,0(1e2t)
放射性平衡情况下,有:
A1 A2
.
20
A--总放射性活度;A1--母体核素的放射性活度; A2--子体核素的放射性活度;A3--被分离出子体的放射性衰变
母体的半衰期8h,子体的半衰期为0.8h
图 长.期平衡
21
这一关系对母体核素半衰期非常长的放射性衰变 链来说是相当重要的。一旦平衡建立,就存在如下关 系:
放射性和放射源基础知识PPT讲稿
由于组成α射线的α粒子带有巨大能量和动量,就成为卢瑟福用来 打开原子大门、研究原子内部结构的有力工具。
当前你正在浏览到的事第五页PPTT,共六十八页。
• 原子和原子核(2)
– 电子带负电荷,电子电荷的值为:e=1.60217733x10-19C,且 电荷是量子化的,即任何电荷只能是e的整倍数。电子的 质量为me=9.1093897x10-31kg。原子核带正电荷,集中了 原子的全部正电荷。
(在单位距离上产生的离子对数)各不相同,α射线最强, 次为β射线,γ射线最弱,其比例大致为10000:100:1,
辐射仪就是根据射线的电离作用来测定物质的放射性强度 的。
当前你正在浏览到的事第十九页PPTT,共六十八页。
•
• (3)荧光作用,射线射到某些物质上,能激起荧
光或磷光,荧光的强弱决定于射线的强度,闪烁 探测仪器就是据此而测定射线的能量的。
– 原子的大小是由核外运动的电子所占的空间范围来表 征,原子可以设想为电子在以原子核为中心的、距核 非常远的若干轨道上运行。原子的大小半径约为10-8cm 的量级 。
– 原子核的质量远超过核外电子的总质量,原子的质量中心与 原子核的质量中心非常接近。原子核的限度只有几十飞米
(1fm=10-15m=10-13cm),而密度高达108t.cm-3 。 – 物质的许多化学性质及物理性质、光谱特性基本上只与
射线的穿透能力之比约为: α:β:γ=1:100:10000。 一张纸或0.004~0.005厘米厚的铝箔可把α射线全部屏 蔽;0.5厘米厚的铝板可以挡住β射线,而要挡住Y射线则 需50—60厘米厚的铝板才行。
• (2)电离作用,射线穿过物质时,可以把部分能量传递给
该物质中的束缚电子,使其从电子壳层逃逸成为自由电子, 而原子则变的带正电的离子。各种射线的电离作用能力
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• 原子和原子核(2)
– 电子带负电荷,电子电荷的值为:e=1.60217733x10-19C,且 电荷是量子化的,即任何电荷只能是e的整倍数。电子的 质量为me=9.1093897x10-31kg。原子核带正电荷,集中了 原子的全部正电荷。
(在单位距离上产生的离子对数)各不相同,α射线最强, 次为β射线,γ射线最弱,其比例大致为10000:100:1,
辐射仪就是根据射线的电离作用来测定物质的放射性强度 的。
当前你正在浏览到的事第十九页PPTT,共六十八页。
•
• (3)荧光作用,射线射到某些物质上,能激起荧
光或磷光,荧光的强弱决定于射线的强度,闪烁 探测仪器就是据此而测定射线的能量的。
– 原子的大小是由核外运动的电子所占的空间范围来表 征,原子可以设想为电子在以原子核为中心的、距核 非常远的若干轨道上运行。原子的大小半径约为10-8cm 的量级 。
– 原子核的质量远超过核外电子的总质量,原子的质量中心与 原子核的质量中心非常接近。原子核的限度只有几十飞米
(1fm=10-15m=10-13cm),而密度高达108t.cm-3 。 – 物质的许多化学性质及物理性质、光谱特性基本上只与
射线的穿透能力之比约为: α:β:γ=1:100:10000。 一张纸或0.004~0.005厘米厚的铝箔可把α射线全部屏 蔽;0.5厘米厚的铝板可以挡住β射线,而要挡住Y射线则 需50—60厘米厚的铝板才行。
• (2)电离作用,射线穿过物质时,可以把部分能量传递给
该物质中的束缚电子,使其从电子壳层逃逸成为自由电子, 而原子则变的带正电的离子。各种射线的电离作用能力
放射性基本知识ppt课件
如:226Ra
222Rn+ α
注意:上述反应是在核内进行的,核衰变或蜕变只
取决于原子核的本性自发进行。当然在特殊情况下,
例如当温度高达几百万度时,对核蜕变有显著影响;
同时,人为地使原子核发生反应也是可能的,
例如:用高能的粒子轰击原子核也可引起核的变化
(这类变化叫核反应) 完整最新版课件
4
核衰变或核蜕变
• 1)、1KgU-235完全裂变释放的能量相
当与20000tTNT炸药的威力。
• 2)、1gU-235≈2.5t优质煤
完整最新版课件
41
• 核能,是核裂变能的简称。
• 铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂,在放
出2—3个中子的同时伴随着一种巨大的能量,这 种能量比化学反应所释放的能量大的多,这就是
2 核素的概念
有一定原子序数和一定核质量数和 能态的同类原子叫做一种核素。 如:23892U、 23592U
原子序数相同、质量数不同的原子
3
同位素
称为同完整位最新素版课。件 如:23892U、 23592U 3
核衰变或核蜕变
1、核衰变或核蜕变的概念:
原子核自发地发生变化,同 时放射出α、β、γ等核辐射 的现象。
法。
•②带电粒子核反应。这类反应生成的新元素
的数量虽然是不可称量的,但对发现新的超铀 元素起着重要作用,对今后合成更重的超铀元 素也是最有希望的方法。
•③热核爆炸。
完整最新版课件
19
• 超铀元素的应用有:
• ①核燃料。反应堆能大量生产钚239,作为快
中子增殖堆的核燃料。
• ②能源。利用它们在衰变过程释放的热或将
衰变率又称放射性活度或活度,习惯上 称放射性强度或放射性。
放射化学课件
Bq m 3 cpm
解:设该闪烁室的刻度系数为k 测量时氡的活度ARn
ARn ,0 k n n0 v闪 e t2
ARn , 0 ARa 1 e t1
ARn k n n0 v闪
k n n0 v闪e t2 ARa 1 e t1
氡有 27 种同位素和3种同质异能素,在 氡的放射性同位素中最重要的是三个天然放射 系的成员222Rn、 220Rn和219Rn它们分别被称 为镭、钍和锕射气。 222Rn的防护最重要,为什么?
(大气中, 222Rn大于220Rn两个数量级)
铀系226Ra→222Rn → 218Po(RaA)→214Pb(RaB) →214Bi (RaC)→214Po (RaC’)→ 钍系224Ra→220Rn → 216Po(ThA)→212Pb(ThB) →212Bi (ThC)→212Po (ThC’)→
从制备后存放4a的1000g含226RaSO4为1%的镭盐 中能分离出多少mg 210Po,已知化学收率为90%。 (1.5 mg )
2)钋的物理性质 钋有27种同位素和8种同质异能 素,其中210Po是最重要能α放射性同位素,其比活 度为1.67×1011Bq/mg,主要用作α放射源和宇航仪 器的热源等。
环境大气中氡的来源有以下几个方面: 大地释放 238U在土壤和岩石中的含量不近相同, 平均含量为2.8×10-4%,地面氡平均析出率为 16mBq•m-2•s-1,陆地表面每年向大气中释放 7.6×1019Bq的氡; 海洋释放 海水中含有一定量的226Ra,平均浓度 为1Bq•m-3,海底比海面要高出一个数量级,海面氡平 均析出率为7×10-5Bq•m-2•s-1,海洋每年向大气释放 8×1017Bq的氡; 植物和地下水的载带 植物的生长将增加地表氡的释 放。实测结果表明,种五谷的土地氡的释放率是那些 不毛之地的3~5倍。由于植物和地下水的作用,每年向 大气中释放约1×1019Bq的氡;
解:设该闪烁室的刻度系数为k 测量时氡的活度ARn
ARn ,0 k n n0 v闪 e t2
ARn , 0 ARa 1 e t1
ARn k n n0 v闪
k n n0 v闪e t2 ARa 1 e t1
氡有 27 种同位素和3种同质异能素,在 氡的放射性同位素中最重要的是三个天然放射 系的成员222Rn、 220Rn和219Rn它们分别被称 为镭、钍和锕射气。 222Rn的防护最重要,为什么?
(大气中, 222Rn大于220Rn两个数量级)
铀系226Ra→222Rn → 218Po(RaA)→214Pb(RaB) →214Bi (RaC)→214Po (RaC’)→ 钍系224Ra→220Rn → 216Po(ThA)→212Pb(ThB) →212Bi (ThC)→212Po (ThC’)→
从制备后存放4a的1000g含226RaSO4为1%的镭盐 中能分离出多少mg 210Po,已知化学收率为90%。 (1.5 mg )
2)钋的物理性质 钋有27种同位素和8种同质异能 素,其中210Po是最重要能α放射性同位素,其比活 度为1.67×1011Bq/mg,主要用作α放射源和宇航仪 器的热源等。
环境大气中氡的来源有以下几个方面: 大地释放 238U在土壤和岩石中的含量不近相同, 平均含量为2.8×10-4%,地面氡平均析出率为 16mBq•m-2•s-1,陆地表面每年向大气中释放 7.6×1019Bq的氡; 海洋释放 海水中含有一定量的226Ra,平均浓度 为1Bq•m-3,海底比海面要高出一个数量级,海面氡平 均析出率为7×10-5Bq•m-2•s-1,海洋每年向大气释放 8×1017Bq的氡; 植物和地下水的载带 植物的生长将增加地表氡的释 放。实测结果表明,种五谷的土地氡的释放率是那些 不毛之地的3~5倍。由于植物和地下水的作用,每年向 大气中释放约1×1019Bq的氡;
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1926年巴西女权发展联合会名誉会员。 1926年巴西圣保罗药剂及化学学会名誉会员。 1926年华沙工艺学校化学部名誉博士。 1927年莫斯科科学院名誉院士。 1927年波希米亚文学及科学学会名誉会员。 1927年苏联科学院名誉院士。 1927年美国州际医学研究生联合会名誉会员。 1927年新西兰研究院名誉会员。 1929年波兰波兹南科学之友学会名誉会员。 1929年格拉斯哥大学名誉法学博士。 1929年格拉斯哥市民名誉市民。 1929年圣劳伦斯大学名誉理学博士。 1929年纽约医学科学院名誉院士。 1929年美国波兰医科及齿科联合会名誉会员。 1930年法国发明家及学者协会名誉会员。 1930年法国发明家及学者协员会名誉会长。 1931年日内瓦世界和平联合会名誉会员。 1931年美国放射学学院名誉职员。 1931年马德里纯物理学及自然科学学士院外国通讯院士。 1932年哈雷德国皇家自然科学院院士。 1932年华沙医学学会名誉会员。 1932年捷克化学学会名誉会员。 1933年伦敦英国放射学研究院及伦琴学会名誉会员。
奖金 1898年若涅奖金,巴黎科学院。 1900年若涅奖金,巴黎科学院。 1902年若涅奖金,巴黎科学院。 1903年诺贝尔物理学奖金(与亨利· 贝克勒尔和皮埃尔· 居里合 得)。 1904年奥西利奖金(巴黎报业辛迪加颁发,与埃都亚· 布郎利合 得)。 1907年阿克托尼安奖金,英国皇家科学协会。 1911年诺贝尔化学奖金。 1921年埃伦· 理查兹研究奖金。 1924年阿让德依侯爵1923年大奖金,附铜奖章,法国工业促进 会。 1931年卡麦伦奖金,爱丁堡大学颁发。 奖章 1903年伯特洛奖章(与皮埃尔· 居里合得)。 1903年巴黎市荣誉奖章(与皮埃尔· 居里合得)。 1903年戴维奖章,伦敦皇家学会(与皮埃尔· 居里合得)。 1904年马特奇奖章,意大利科学学会(与皮埃尔· 居里合得)。 1908年克尔曼大金奖章,利尔工业协会。 1909年埃利约特· 克瑞生金奖章,佛兰克林研究院。 1910年亚尔伯特奖章,皇家艺术学会,伦敦。 1919年西班牙阿尔丰斯十二世大十字勋章。 1921年本哲明· 佛兰克林奖章,美国哲学学会,费拉德尔菲亚。 1921年约翰· 斯考特奖章,美国哲学学会,费拉德尔菲亚。 1921年国家社会科学研究院金奖章,纽约。 1921年威廉· 吉布斯奖章,美国化学学会,芝加哥。 1922年美国放射学学会金奖章。 1924年罗马尼亚政府一级褒奖,有证书和金奖章。 1929年纽约市妇女俱乐部联合会奖章。 1931年美国放射学学院奖章。名誉头衔 1904年莫斯科帝国人类学及人种志之友协会名誉会员。 1904年英国皇家科学协会名誉会员。 1904年伦敦化学学会外国会员。 1904年巴塔维哲学学会通讯会员。 1904年墨西哥物理学会名誉会员。 1904年墨西哥科学院名誉院士。 1904年华沙工业及商业促进委员会名誉委员。 1906年阿根廷科学学会通讯会员。 1907年荷兰科学学会外国会员。 1907年爱丁堡大学名誉法学博士。 1908年圣彼得堡帝国科学院通讯院士。 1908年布朗斯威克自然科学学会名誉会员。 1909年日内瓦大学名誉医学博士。 1909年波伦亚科学院通讯院士。 1909年捷克科学文学艺术学士院外国合作院士。 1909年费城药剂学院名誉职员。 1909年克拉科夫科学院现任院。 1910年智利科学科学院现任院士。 1910年美国哲学学会会员。 1910年瑞典皇家科学院外国院士。 1910年美国化学学会会员。 1910年伦敦物理学会名誉会员。 1911年伦敦通灵研究学会名誉会员。 1911年葡萄牙科学院外车通讯院士。 1911年曼彻斯特大学名誉理学博士。
半衰期
• 放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。例如,氡-222经过α衰变为 钋-218,如果隔一段时间测量一次氡的数量级就会发现,每过3.8天 就有一半的氡发生衰变。也就是说,经过第一个3.8天,剩下一半的 氡,经过第二个3.8天,剩有1/4的氡;再经过3.8天,剩有1/8的氡 (图19.2-3)......因此,我们可以用半衰期来表示放射性元素衰变的 快慢。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元 素的半衰期。不同的放射性元素,半衰期不同,甚至差别非常大。例 如,氡-222衰变为钋-218的时间为3.8天,镭-226衰变为氡-222的时 间为1620年,铀-238衰变为钍-234的半衰期竟长达45亿年。衰变是 微观世界里原子核的行为,而微观世界规律的特征之一在于“单个的 微观世界是不可预测的”,即对于一个特定的氡原子,我们只知道它 发生衰变的概率,而不知道它将何时发生衰变。一个特定的氡核可能 在下1s就衰变,也可能在10min内发生衰变,也可能在200万年之后 再衰变。然而,量子理论可以对大量原子核的行为做出统计预测。例 如,对于大量氡核,可以准确地预言在1s后,10min后,或200万年 后,各会剩下百分之几没有衰变。放射性元素的半衰期,描述的就是 这样的统计规律。放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定 的,跟原子所处的化学状态核外部条件都没有关系。一种放射性元素, 不管它是以单质的形式存在,还是与其他元素形成化合物,或者对它 施加压力、提高温度,都不能改变它的半衰期。这是因为压力、温度 与其他元素的化合等,都不会影响原子核的结构。
天然放射性元素
• 天然放射性元素是指那些最初是从自然界 发现而不是用人工方法合成的放射性元素。 它们是:
• 钋(pō) Po、氡 Rn、钫(fāng)Fr、 镭Ra、锕(ā)Ac、钍(tǔ)Th、镤(pú) Pa、铀(yóu)U、镎(ná)Np、钚(bù) Pu
原子核的衰变
• 原子核放出α粒子或β粒子,由于核电荷数 变了,它在周期表中的位置就变了,变成 另一种原子核。我们把这种变化称之为原 子核的衰变。铀-238放出一个α粒子后,核 的质量数减少4,电荷数减少2,称为新核。 这个新核就是钍-234核。这种衰变叫做α衰 变。这个过程可以用下面的衰变方程表示: 238 U→234 Th+4 He。在这个衰变过程中, 92 90 2 衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和; 衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。
• 原子核的能量也跟原子的能量一样,其变化是不 连续的,也只能取一系列不连续的数值,因此也 存在着能级,同样是能级越低越稳定。放射性的 原子核在发生α衰变、β衰变时,往往蕴藏在核内 的能量会释放出来,使产生的新核处于高能级, 这时它要向低能级跃迁,能量以γ光子的形式辐射 出来。因此,γ射线经常是伴随α射线和β射线产生 的。当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有 的发生α衰变,有的发生β衰变,同时就会伴随着γ 辐射。这时,放射性物质发出的射线中就会同时 具有α、β和γ三种射线。
Po 钋 pō Polonium
• 钋是一种银白色金属,能在黑暗中发光, 由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔· 居里 在1898年发现,为了纪念居里夫人的祖国 波兰,两人对这种元素命名为钋。钋是目前 已知最稀有的元素之一,在地壳中含量约 为100万亿分之一,钋主要通过人工合成方 式取得。钋是世界上最毒的物质之一。
1912年比利时化学学会名誉会员。 1912年圣彼得堡帝国实验医学研究院合作会员。 1912年华沙科学学会实任会员。 1912年雷姆堡大学哲学部名誉职员。 1912年华沙摄影学会会员。 1912年雷姆堡工艺学校名誉博士。 1912年维尔那科学学会名誉会员。 1913年阿姆斯特丹皇家科学院特别院士(数学部及物理学部)。 1913年北明翰大学名誉博士。 1913年爱丁堡科学及艺术联合会名誉会员。 1914年莫斯科大学物理医学学会名誉会员。 1914年剑桥哲学学会名誉会员。 1914年伦敦卫生学研究院名誉会员。 1914年费城自然科学院通讯院士。 1918年西班牙皇家医疗电学及医疗放射学学会名誉会员。 1919年西班牙皇家医疗电学及医疗放射学学会名誉会长。 1919年马德里镭研究院名誉院长。 1919年华沙大学名誉教授。 1919年波兰化学学会会员。 1920年丹麦皇家科学及文学学士院普通院士。 1921年耶鲁大学名誉理学博士。 1921年芝加哥大学名誉理学博士。 1921年西北大学名誉理学博士。 1921年史密斯学院名誉理学博士。 1921年维尔斯利学院名誉理学博士。 1921年宾夕法尼亚女子医学院名誉博士。 1921年哥伦比亚大学名誉理学博士。 1921年匹兹堡大学名誉理法博士。 1921年宾夕法尼亚大学名誉法学博士。 1921年布发罗自然科学学会名誉会员。 1921年纽约矿物学俱乐部名誉会员。 1921年美国放射学学会名誉会员。 1921年新英格兰化学教师联合会名誉会员。 1921年美国博物学博物院名誉会员。 1921年新泽西化学学会名誉会员。 1921年工业化学学会名誉会员。 1921年克力斯提阿尼亚学士院院士。 1921年诺克斯艺术及科学学士院终身名誉院士。 1921年美国镭学会名誉会员。 1921年挪威医学放射学学会名誉会员。 1922年纽约法国同盟会名誉会员。 1922年巴黎医学科学院自由合作院士。 1922年比利时俄国科学组名誉院士。 1923罗马尼亚医疗矿泉学及气候学学会名誉会员。 1923年爱丁堡大学名誉法学博士。 1923年布拉格捷克斯洛伐克数学家及物理学联合会名誉会员。 1924年华沙市名誉市民。 1924年姓名与巴斯特并列刻于纽约市政厅某建筑上。 1924年华沙波兰化学学会名誉博士。 1924年克拉科夫大学名誉医学博士。 1924年克拉科夫大学名誉哲学博士。 1924年里加市名誉市民。 1924年雅典通灵研究学会名誉会员。 1925年波兰卢布林医学学会名誉会员。 1926年马罗“旁提菲西亚· 泰伯林那”普通会员。 1926年巴西圣保罗化学学会名誉会员。 1926年巴西科学院通讯院士。
主要的几种放射性元素
Po At Rn Fr Ra U Uuo 钋砹氡钫镭铀 pō ài dōng fāng léi yóu
定义
• 放射性元素(确切地说应为放射性核素) 是能够自发地从不稳定的原子核内部放出 粒子或射线(如α射线、β射线、γ射线等), 同时释放出能量,最终衰变形成稳定的元 素而停止放射的元素。这种性质称为放射 性,这一过程叫做放射性衰变。含有放射 性元素(如U、Th、Ra等)的矿物叫做放 射性矿物。