放射化学总结

在双电层内层的吸附，称为一级交换吸附；双电层外层的吸附，称为二级交换吸附
5、一级交换吸附的关系式：特点：只有同晶离子或同二晶的离子才能被吸附
（S为1g晶体的表面积，微量物质的摩尔表面积σ，常量物质在溶液中的浓度c，m为常量晶体的质量）
6、二级交换吸附离子从溶液中转移到双电外层的过程。其服从如下交换关系式：（P43）
11、离子交换树脂的种类：强酸性阳离子交换树脂；弱酸性阳离子交换树脂；强碱性阴离子交换树脂；弱碱性阴离子交换树脂
12、单位重量(或体积)离子交换树脂中所含可交换离子的多少称为树脂的交换容量
13、离子交换反应选择系数
14、影响选择系数的主要因素有：与树脂的性质、被交换的溶质离子的性质、与树脂和离子的分配比D
3、核过程的化学效应的种类（1）主要有由反冲能原子的碰撞引起的化学效应
(2)电离激发引起的化学效应
4、原子的反冲
式中，EM——反冲能；M——反冲核的质量；V——反冲核的速度PM——反冲核的动量P——出射粒子的动量。
5、次级反应：当反冲粒子的能量降低到几个KeV以下时，反冲粒子即被中和，以低激发态的中性原子存在。这种中和反应即为次级反应。
4、铀的特征离子半径比较大，强还原性，+6是铀的最稳定价态；铀各种价态亲电性顺序为：U4+>UO22+>U3+>UO2+
第七章放射性核素的制备和提取
1、从天然产物中提取放射性核素有两种方法：
（1）直接从矿石中提取长寿命的放射性核素
（2）每隔一段时间从长寿命天然放射性核素中分离出短寿命的子体核素。
2、产额的计算
核反应截面σ(厘米2)、靶核数目N0、中子捕获通量φ(厘米-2·秒-1)，辐照时间t（秒）
3、带电粒子生产放射性核素的特点：（1）放射性核素一般是缺中子的（2）一般不是靶元素的同位素（3）广泛用于生产短寿命核素。带电粒子生产放射性核素的方法：内靶照射，外靶照射
第八章辐射化学
1、辐射化学的概念
辐射化学研究在电离辐射与物质相互作用的过程中物质所发生的化学变化。
3、载体：能载带放射物质一起参与反应的常量物质；反载体：能阻止放射性物质参加反应的常量物质。
第二章同位素交换
1、同位素效应：指由于同位素质量的不同而引起的同位素在物理和化学性质上的差别。轻元素的同位素效应较大，重元素的同位效应可忽略。
2、交换度F：将y/ y∞，它表示同位素在参加交换的物质之间的分配与平衡分配相距的程度。则：
3、均匀分配微量物质在固-液两相间的分配规律为
（D为结晶常数，D>1，固相中富集；D<1，在液相中富集，D=1，在两相中的浓度是一样的。）
非均匀分配微量物质在固-液两相间的分配规律为
（为对数分配常数，>1,微量物质在晶体中心富集，<1微量物质在晶体晶体周界富集，=1，获得均匀晶体。）
4、晶体上的吸附，吸附机理：双电层模型
6、保留值在核转变过程中，一部分放射性同位素未能从靶子化合物中分离出来，这种现象称为保留，通常用R来表示保留值：
式中，n*——分离出来的放射性原子数，
N*——照射后生成的放射性原子总数
7、次级反应的机理（1）里比刚球弹性碰撞模型（2Baidu Nhomakorabea里比超热能区模型
8、反冲原子次级反应能区的划分
1、热反应区（高能反应区）2、热能反应区
指数形式：
3、解离机理两种化合物均能进行可逆的解离，生成不同同位素的同种粒子，那么在这些化合物之间将进行同位素交换。
4、缔合机理假如某元素的两种化合物能够缔合成过渡状态的中间化合物，那么它们可以按缔合机理发生同位素交换。
5、电子转移机理处于不同氧化态的同位素原子，可通过电子转移导致同位素的再分配。实际上，在这种交换中，原子并未从一种化合物向另一种化合转移。
15、离子选择性顺序：Na+＜Ca2+＜Al3+＜Th（IV），F-＜C1-＜Br-＜I-
16、塔板理论是Martin和Synger首先提出的色谱热力学平衡理论。它把色谱柱看作分馏塔，组分在塔板间隔内的分配平衡过程。
17、液－液层析利用溶质在两种液相中的分配比不同进行分离，因此又称为液液分配色层，其原理与离子交换层析相似，只是固定相和移动相均为液相。
第五章天然放射性元素
铀U、钍Th、镭Ra、氡Rn、钋Po、锕Ac、钫Fr、镤Pa
1、天然放射性元素是指那些最初是从自然界发现而不是人工合成的放射性元素。
2、三个天然放射系铀系，钍系，锕系
3、天然存在的唯一的对热中子裂变截面大的可裂变同位素是238U。铀为92号元素，基态原子的构型是[Rn]5f36d17s2，原子半径较大，对外层电子的控制力较弱；铀有15种同位素，
6、其它可逆化学反应的同位素交换机理如四基环已烷中的碳原子在侧链和还之间的，这是个重排反应，因为五元环和六元环均是较稳定环。
第三章放射性物质在低浓度中的状态和行为
1、共沉淀现象溶液中放射性物质由于浓度太小，不能形成沉淀,难于用沉淀法将其分离，加入载体，则可以造成放射性物质随载体的沉淀而析出。
2、同晶：二者形成同一晶体（化学性质相似，化学构型相似，晶体结构相似）；同二晶：在一定条件下形成结构不同的混晶（化学组成类似，而晶体结构不同，介稳态结构晶体，是一种强制同晶，存在混合上限）
（3）温度（高→自由基扩散加快→分子产额降低→自由基产额升高）
（4）剂量率（高→分子产物产额增加）
第九章热原子化学（反冲能的计算，氚原子的反冲化学）
1、在核转变过程中,产核具有很高的反冲能量（可达几MeV或更高），被称为热原子
2、热原子可由α、β和γ衰变产生，也可由各种核反应，如(n,γ)和(γ,p)等反应产生。
8、萃取方法：错流萃取；连续逆流萃取；分流萃取
9、萃取方法公式总结：简单萃取
错流萃取
逆流萃取
10、离子交换树脂的化学结构可分为骨架（基体和交联剂），以及离子交换功能团，其中骨架是立体网状结构的高分子聚合物。目前最常用的离子交换树脂是苯乙烯—二乙烯苯的聚合物；离子交换树脂的物理结构有四种类型：微孔球型；大孔球型；表面膜型；多孔表层型。
穆斯堡尔谱学的特点：1）具有极高的能量分辨本领，很容易探测出原子核能级的变化。2）方便地研究原子核与其周围环境间的超精细相互作用，可以灵敏地获得原子核周围的物理和化学环境的信息。
11、穆斯堡尔谱有六个主要参数：化学位移，四极分裂，磁分裂，峰面积，峰宽度和穆斯堡分数。穆斯堡尔谱化学位移与哪些因素有关：激发态核半径与基态核半径；穆斯堡尔原子所处的化学状态；穆斯堡尔谱原子处于价态和自旋状态；
21、为了将液体固定液固定，需要将固定液相通过化学键联作用固定在某种固体上，这种固定固定液的固体称为担体或支持体。
22、电化学分离共分四类：电沉积法，汞阴极电解法，电化学置换法，区域电泳法
23、区域电泳：若将试液滴在一浸透了电解质溶液的纸条或其它支撑材料的中央，将支撑体两端浸入电解质溶液中，加直流电压进行电泳，这种电泳称为区域电泳，若用纸为支撑体，则称为纸上电泳。
2、辐射化学的基本过程：按发生时间的机制分为三个过程
（1）、物理阶段在这阶段内，产生正离子、激发分子、次级电子等初级产物。
（2）、物理化学阶段发生的过程有；能量传递、解离以及离子分子反应等，形成许多自由基和分子产物，这些产物称为原初产物。
（3）、化学阶段径迹中未起反应的自由基和分子产物与介质中其它组分反应生成最终产物。
第四章放射性物质的分离方法
1、共沉淀的技术措施
使用载体、反载体和净化载体
破坏放射性胶体（络合剂，酸煮回流)
提高介质酸度
加入放射性核素杂质络合剂
加入表面活性剂减少放射性核素在沉淀上的吸附
均相沉淀
2、选用萃取剂的原则：
※和原溶液中的溶剂互不相溶；
※对溶质的溶解度要远大于原溶剂；
※要不易于挥发；
※萃取剂不能与原溶液的溶剂反应。
3、水的辐射化学：物理阶段辐射作用引起水分子的电离和激发
物理化学阶段产生相当高的自由基H，OH，O，H3O+，H2O-等不稳定产物，并进而形成H2，H2O2，等分子产物。
4、影响水辐解的原初产物产额的主要因素有：
（1）LET值（高→分子产物产额高→自由基产额低）
（2）H+离子的多少（增加氢离子浓度→自由基产额和水的分解产额增加）
7、能斯特方程：E=E0+RTln(a1/a2)；当容易被电极金属吸附时a2变小，E就会增大，便出现欠电势。反之，若不容易被金属电极吸附时，a2变大，出现超电势，
8、放射性胶体真胶体：胶粒直径为10-9m的聚集体，分散在溶液中形成胶体。普通离心法无法使它沉降。假胶体：放射性核素吸附在杂质胶粒上而形成的胶体。（直径大于真胶体胶粒、普通离心可沉淀。）
18、电泳：液体中的离子或荷电质点能在电场的影响下迁移
19、排代色层法：排代色层法是将被分离组分在柱顶形成一定的吸附带以后，用吸附能力比被分离组分A、B、C……都强的物质s的溶液(排代液)为流动相来分离各个组分的方法。
它分离快速，适用于分离常量物质，但各组分不能完全分开。
20、洗脱色层法：将被分离组分在柱顶形成一定的吸附带以后，用吸附能力比被分离组分A、B、C……都弱的物质s的溶液(洗脱液)为流动相来分离各个组分的方法。适用于分离少量物质，各组分能完全分开。
第一章绪论
1、放射化学的概念和内容：涉及放射性元素的化学就是放射化学，它是研究放射性物质和原子核转变过程产物的结构，性质，制备，分享，鉴定和应用的科学。放射化学的概念也就包涵了放射化学的内容。
2、放射化学的特点：（1）微量或低浓度（2）不断在变化中（3）有辐射化学效应（4）放射现象为放射性化学的研究提供了新的研究手段和方法。（5）放射也带来辐射防护的问题。以上问题可以归结为低含量和核变量的问题。
6、离子缔合萃取1）特点：水相中金属的络阴离子(或络阳离子)与萃取剂形成的反离子以离子缔合方式结合成萃合物而被萃取。这类萃取包括胺盐萃取，氧正离子盐萃取和其它大离子缔合萃取等类型。
7、协同萃取1）特点：用两种或两种以上萃取剂的混合物萃取金属离子时，若金属离子的分配比比相同条件下用单个萃取剂时的分配比之和高，这种现象称为协同萃取。
9、胶体特性：a、不能透过半透膜（如羊皮纸、火棉胶等）和过细滤介质。
b、扩散速度慢，扩散系数小。
c、能进行电泳和电渗析，在电介质作用下可凝聚和解聚。
d、在加速力场（重力或超离心力）的作用下，能够发生沉降。
e、在共结晶，吸附和电化学行为方面，离子交换、萃取、同位素交换能力方面有反常行为。
10、穆斯堡尔谱法是应用穆斯堡尔效应研究物质的微观结构的方法。
3、标记化合物的合成：化学法物理法（同位素交换法，核反冲法）生物法
4、放射性核素服从衰变规律：N=N0 t= =
5、利用放射性衰变母子体关系测定年代t= 母体原子的寿命，τ1=1/λ1N1,N2分别为母子体的原子数。
6、设A0为引入的标记化合物的放时性活度；W0为引入的标记化合物的重量，Wx为待测化合物的重量，S0为标记化合物的比活度；Sx为稀释后化合物的比活度。则可得下述各式：
3、简单分子萃取：1）特点：溶剂与被萃取物质没有化学作用，是一种被萃取物质在两相中溶解的竞争过程。
4、中性络合萃取1）特点：萃取剂是中性分子，被萃取溶质与萃取剂形成中性络合物而被萃取。主要中性络合萃取剂有：中性磷类，含氧萃取剂，酰胺，中性含氮萃取剂，二烷基亚砜等
5、酸性络合萃取1）特点：萃取剂是有机弱酸，被萃取金属离子和萃取剂HA中的H+发生阳离子交换形成中性络合物而被萃取，所以这类萃取又可称为阳离子交换萃取。
9、热斑反应热斑是在反冲原子径迹周围形成的一个瞬时高热区域，它是在反冲原子碰撞慢化时在局部介质中释放大量热能而产生的。
第十章放射性核素在化学中的应用
1、示踪剂是一种带有特殊标记的物质。
把它加到研究对象中后，可以根据它的标记对研究对象的运动情况进行跟踪，叫示踪法
2、放射性同位素示踪的优点：（1）灵敏度高（2）方法简便（3）定量准确（4）能跟踪化学和生化过程中给定元素的运动和转移规律