放射化学

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’)→
解：ARn=100Bq，TRn= 3.82d
ARa
ARn 1 et
100 603Bq
1
e
Βιβλιοθήκη Baidu
ln 2 1 3.82
例 用标准液体镭源刻度闪烁室。已知标准镭源的活度 为200Bq，封存24h，将222Rn从鼓泡器中转移到闪烁室 后，3h测量，闪烁室的体积为500ml，闪烁室的本底为 5cpm，测量计数为4505cpm，求闪烁室的刻度系数k。 222Rn的半衰期为3.82d
14.42 Bqm3 cpm
（2）氡 1）概述
1899年欧文和卢瑟夫在研究钍的放射性时， 发现了氡，当时称为钍射气（220Rn）次年，道 恩又发现了22２Rn，它们是铀和钍的放射性子 体，主要存在于铀、钍矿石、矿井水和矿泉水 中，一般所指的氡是226Ra的衰变产物222Rn。
室内氡大于室外氡。原因？(20-1000 Bq/m3) 室内氡来源----(1)从房基土壤;(2)从建筑材料； 如花岗岩、砖沙、水泥及石膏之类;(3)户外空 气中进入，以及从供水及天然气中释放出的氡。
以238U为母体（4n+2）铀系； 以235U为母体的锕系（4n+3系）； 以232Th为母体的钍系（4n系）； 镎系（4n+1系）为人工放射系。
3.4 镭、氡、钋的化学 （1）镭 1）概述
1898年居里夫人发现了镭。天然镭是铀系、钍系 和锕系三个天然放射系的成员，与铀、钍矿共存。
238U→226Ra； 232Th →224Ra； 235U → 223Ra。 由于镭在衰变过程中的反冲作用以及镭的物理化学 和结晶化学性质，它在矿石受地下水浸蚀时易被浸出， 其流失量可达85%； 镭共有25种放射性同位素，其中只有223Ra、 224Ra 、 226Ra和228Ra是天然存在的。其中最重要的是 226Ra，它是自然界中丰度最在的一种同位素， 226Ra 的比活度很高；
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；
第3章 天然放射性元素化学
3.1 概述 放射性元素分为天然放射性和人工放射性元素两
大类包括从84号元素(Po)到111号元素以及43Tc和 6的1P放m射共性30元个素。，天它然们放是射8性4P元o、素85是A指t、在86自Rn然、界87中Fr存、在 88Ra、89Ac 、90Th、91Pa和92U等9个元素。 自然界中存三个天然放射系：
Bq m3 cpm
解：设该闪烁室的刻度系数为k
测量时氡的活度ARn
ARn k n n0 v闪 ARn,0 k n n0 v闪et2
ARn,0 ARa 1 et1
k n n0 v闪et2 ARa 1 et1
k
ARa 1 et1 v闪 n n0 et2
223Ra在海洋学的研究中的应用。
226Ra的半衰期为1602a，而222Rn的半衰期为3.82d ， 它们很易建立期久平衡，于是有：
ARa=ARn/(1-e-λt) 通过测量222Rn来测算226Ra的含量。
例 射气法测226Ra，未知镭源封存24h，测得222Rn的 活度为100Bq，已知氡的半衰期为3.82d，求镭的活 度。
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；
核工业释放 核燃料生产过程中每一个环节都有 氡的析出，估计全世界的铀矿山和水冶厂每年向大气 中释放1×1019Bq的氡；
２）氡的用途及危害
氡可用来制用实验室用的氡－铍中子源，氡还可 用作示踪剂，此外，监测深井水中氡含量的变化可能 用来预报地震等；氡被吸进体内，氡及子体可能会诱 发癌变。
２）氡的用途及危害----沉积物记年
２）氡的用途及危害----沉积物记年
２）氡的用途及危害-地震预报
怀来２井是自来水井，井深１２０ｍ，位于延怀盆地内，
处于北东向桑干河断裂和北北东隐伏断裂的交汇部附近，距 桑干河断裂９．３ｋｍ。１９８９年１１月开始进行水氡观 测的，属于夏高冬低动态类型。１９９７年１１月２５日、 ２７日，怀来２井水氡出现低值，１２月又出现８次高值突 跳。１９９８年１月１０日张北发生６．２级地震。从氡值 变化曲线图可见，从１９９７年１１月２３日开始，氡值下 降，最大降幅３０．３％；然后又上升，最大升幅２０．０ ％，并于震前氡值下降后发震。张北地震后，随着余震的衰 减，水氡异常也随之衰减下来，于震后２５天恢复。上述情 况表明，这次水氡异常与张北地震有一定的对应关系。１９ ９６年５月３日包头西６．４级地震，１９９７年５月２５ 日怀安４．２级地震前，怀来２井水氡都有一定的临震异常。
煤的燃烧 煤中的铀含量平均为1.0×10-4%，煤灰 成为一种人工氡气源，每年由于煤的燃烧产生的氡为 1×1013Bq的氡；
磷酸盐工业 磷酸盐矿石中的铀含量高，估计在全 世界由于磷酸盐工业每年释放到大气中1×1018Bq的 氡；
天然气 天然气中含有放射性物质，向大气中释 放出1×1014Bq的氡；
建筑物的释放 由于建筑材料中都含有一定量的 226Ra，每年向大气中释放1×1016Bq的氡 。