放射化学试题库及答案分解.docx

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1、放射化学试题库及答案分解试题库及答案第一章1.放射化学是研究放射性元素及其衰变产物的化学性质和属性的一门学科，详述其所涉及的六个主要领域?P11放射性元素化学2核化学3核药物化学4放射分析化学5同位素生产及标记化合物6环境放射化学要具体描绘2.放射化学所研究的对象都是放射性物质，简述其所具有的三个明显特点？P11.放射性2.不稳定性3.微量性3.放射化学科学发展史上有很多重要发现，其中有四个是具有划时代意义，简述这四个具有划时代意义的重大发现(包括年代、发现者及国籍等)？P2-51放射性和放射性元素的发现1869年法国贝可放射性的发现，1898年波兰居里夫妇钍盐放射性发现与钋的发现2实现人工核

2、反响和发现人工放射性1919年英国卢瑟福人工核反响和质子的发现，1934年波兰小居里夫妇人工放射性的发生，用化学的方法研究核反响3铀核裂变现象的发现1939年德国哈恩铀的裂变，1940年美国麦克米兰超铀元素的发现4合成超铀元素和面向核工业1945年美国第一颗原子弹，1952年美国第一颗氢弹第二章4.列表阐述质子、中子和电子的主要性质？5.核物质是由无限多的质子和中子组成的密度均匀的物质，简述其两个主要特点？11每个核子的平均结合能与核子的数目无关核物质的密度与核子的数目无关6.简述AmX中每个字母所代表的含义？ZNX：元素符号A：原子核的质量数Z：原子核中的质子数，也叫原子核的电子数N：原子核

3、所含的中子数m：原子所带电荷数7.简述某核素的电荷分布半径及核力作用半径的测定原理及公式？电荷分布半径比核力作用半径小讲明了什么？13-14电荷分布半径：测定原理：高能电子被原子核散射。由于电子与质子之间的作用力是电磁互相作用，所以测得的是原子核中质子的分布，即电荷分布公式：13RrA=(r01.2fm)核力作用半径：原理：介子被原子核散射，由于介子与核子之间的互相作用力是核力，测得的是原子核中核力的分布，即核物质的分布。公式：13RrA=r01.4-1.5fm电荷分布半径比核力作用半径小由于：核的外表中子比质子要多，或者讲，原子核仿fo有一层“中子皮8.若忽略原子核与核外电子的结合能，用公式

4、描绘出原子核质量、原子质量及核外电子质量的关系？mZ,A=M(Z,A)-Zme9.简述质量亏损、质量过剩和结合能的定义并写出它们在表达公式？10.用公式表达质量亏损与质量过剩之间、质量亏损与结合能之间、质量过剩与结合能之间的关系？14-15质量亏损与结合能：2(Z,A)m(Z,A)cB=?质量亏损与质量过剩：pnHn1AZ(Z,A)Zm()mm(Z,A)Z(M1)(AZ)(m1)M(Z,A)(H)(AZ)(n)(X)mAZAZ?=+-=-+-=?+-?-?结合能与质量过剩：1A2Z(Z,A)(H)(AZ)(n)(X)cBZ=?+-?-?11.原子质量单位的符号为u,1u的重量为多少克？所对应的

5、能量是多少Mev？一个电子的静质量能是多少？1u相当于重量：12C原子质量的1/121u相当于能量：931.4940Mev12.16O、1H的原子质量为15.994920u，1.007825u,me=0.54858u，mn=1.008665u，若忽略结合能，求?m(16O)?由公式pnHn(Z,A)Zm()mm(Z,A)ZM(AZ)mM(Z,A)mAZ?=+-=+-可知：?m(16O)=81.007825+81.008665-15.994920=0.137u13.通过下列图获得哪三点结论？16在A5060附近，最大在A60的区域，随A的增大而下降14.根据粒子物理学的基本模型，基本粒子包括哪些

6、？其中哪几个是物质粒子？基本粒子：轻子、夸克和规范波色子其中包含的物质粒子是：轻子和夸克15.夸克是基本粒子，详述它所具有的两个十分性质？28渐进自由：当夸克之间的距离很小时，他们之间的互相作用很弱，夸克接近自由粒子夸克紧闭：随着夸克间距离的增加，互相作用急剧增加，使得夸克不能从夸克系统中分离而出，成为自由夸克，宛如夸克是囚禁在夸克系统中，例如囚禁在中子和质子中16.简述自然界中存在的四种基本互相作用的媒介子种类及相对强度大小顺序？3217.简述核力的三个基本性质？33短程力；饱和性；交换力第三章18.解释放射性的概念并写出放射性衰变的指数形式和对数形式的统计规律？35放射性：原子核自发地发射

7、粒子或电磁辐射、俘获核外电子，或自发裂变的现象放射性衰变的指数形式的统计规律：t-0eNN=放射性衰变的对数形式的统计规律：()t-lntln0NN=上述式中No是时间t=0时的量为衰变常数19.简述衰变常数，半衰期，平均寿命的物理含义、符号，并用公式描绘三者之间的关系？36衰变常数的符号为，其物理意义为单位时间内一个放射性核发生衰变的概率；半衰期用T1/2，其物理意义是放射性原子核的数目衰减到一半所需要的时间；平均寿命用表示，其物理意义为放射性原子核的平均生存时间；三者关系为0.693ln21/2=T1=20.据,12.79,1.676140140ddBaLa-?反响，计算2天和20天后母子

8、体活度之比值并计算出子体到达最大值的时间?38母体半衰期T1=12.79d子体半衰期T2=1.676d根据0.693ln21/2=T则1=0.0542d-12=0.413d-1又有T1T2，12，则可判定母子体能到达暂时平衡当t=2d时，t(710)2121T-TTT,此时，母子体未到达暂时平衡母体放射性活度衰变规律为()()t-111e0tAA=子体放射性活度衰变规律为()()()t-1122212e-1t-tAA=则母子体活度之比为()()()t-1221212e-1-12=AA求得()()0.5892212=AA当t=20d时，t(710)2121T-TTT，此时已达暂时平衡则有()()

9、1.151-202012212=AA子体到达极大值的时间5.65dln-1t1212m=21.据,27.2,64.09090ahSrY-?反响，计算30天后母子体活度之比值及原子数量之比值？3921212151111221211111121227.2,64.0ln20.693ln20.693=6.981027.2365ln20.6930.260642430,tT(t)(0)(t)(0)(t)(0)(1TaThTddTdTTTtdNNAANe-=?=-解：母体半衰期子体半衰期则能达成长期平衡又因且则母体放射性衰变可用子体放射性衰变可用N221)(t)(0)(1)ttAAe-=-由于1（2，且t7

10、10T2则有A2t=A11()()122112ttTTNN=则母子体活度之比为()()1303012=AA母子体原子数量之比值()()4-12102.693030?=NN22.写出210206PoPb衰变为的核反响方程式及能产生此衰变的条件？若衰变能为5.4MeV，计算粒子的反冲能？42QPP+bo2068221084条件：衰变能Q必须大于零，即M84,210M82,206+MHe若Q=5.4MeV粒子的反冲能VMQAATe5.304-=23.衰变包括哪三种形式？写出它们各自的核反响通式、本质经过式、衰变能的计算公式及发生此衰变必需的条件？43-45衰变包括-衰变+衰变轨道电子俘获1、-衰变-

11、1QYXAZAZ+本质-epn+()21-,-CAZMAZMQ，+=条件：衰变能-Q必须大于零即MZ,AM(Z+1，A)2、+衰变+QYXAZAZ1本质+enp()()22me-1-,CAZMAZMQ，=+条件：衰变能+Q必须大于零即MZ,AM(Z-1，A)+2me3、轨道电子俘获+YXAZAZ1-e本质+nep()()i2-1-,WCAZMAZMQEC，=式中Wi为第i层电子在原子中的结合能条件：()()2i/1-,CWAZMAZM，24.简述能谱的三个特征？451、射线能谱是连续的2、一种核素发射的射线的最大能量E，max是确定的，它近似等于衰变能3、粒子的平均能量为最大能量E，max的1

12、/3-1/2，此处粒子的强度最大25.简述射线与X射线的异同点？48射线与X射线本质上一样，都是电磁波射线是来自核内，是激发态原子核退激到基态时发射的X射线是原子的壳层电子由外层向内层空穴跃迁时发射的26.简述族放射性及发射的粒子种类？50簇放射性又称重离子放射性，是不稳定的重原子核自发发射一个质量大于粒子的核子簇团而转变为另一种核的经过12C14C20O23F24Ne25Ne26Ne28Mg30Mg32Si34Si第四章27.解释电离和激发这两种能量释放形式？52电离：轨道电子获得的动能足以克制原子核的束缚，逃出原子壳层而成为自由电子激发：核外电子获得的动能缺乏以克制原子核的束缚，只能从低能

13、级跃迁到高能级，使原子处于激发态28.重带电粒子的质量碰撞阻止本领遭到哪四种主要因素的影响？这些因素是怎样影响的？53-54？29.比电离受哪三种主要因素的影响，它们怎样影响？55？30.计算4MeV的粒子在水中的射程？57当粒子能量为4MeV时，粒子在空气中的射程=3/23/204*0.3180.318ER2.544cm此粒子在水中的射程水的有效相对原子质量effA可由imiieffAn=1A求得216*3/11*3/2A=+=eff2.544*12*10*3.2RA10*3.2R4-0eff4-=0.00163cm31.计算1MeV的粒子在水中的射程？61当粒子能量为1MeV时，粒子在铝中

14、的射程409.0133.01*542.0133.0542.0Rmax,max=-=-=E，cm由公式()()()()aAbAbaMZMZRR/max,max,=可得，其中水的有效原子序数=miiimiiieffZaZaZ112可得8*3/11*3/28*3/11*3/222+=effZ=6.60，水的有效相对原子质量可由公式=miiAimiiAiMaMa1,1,effA,M求得2,16*3/11*3/216*3/11*3/2?+=effAM=9()()()cmR269.00.409*6.6/913/27max,=水32.简述射线与物质的互相作用时，能量损失的主要类型有哪些(至少5种)？61光电

15、效应、康普顿效应、电子对效应、相干散射、光核反响33.简述光电效应的经过及发生的条件，并作出示意图？61当能量为h的光子与原子壳层中的一个轨道电子互相作用时，把全部能量传递给这个电子，获得能量的电子摆脱原子核的束缚成为自由电子常称为光电子。条件：1、入射光子的能量必须大于某壳层电子的结合能2、为了知足能量守恒和动量守恒，必须有第三者参加，即发射光电子的整个原子参加。示意图呢34.简述康普顿效应经过及发生的条件，并作出示意图？63当能量为h的光子与原子内一个轨道电子发生非弹性碰撞时，光子交给轨道电子部分能量后，其频率发生改变，向与入射方向成角的方向散射康普顿散射光子，获得足够能量的轨道电子与光子

16、入射放向成?角方向射出康普顿反冲光子。条件：1、光子的能量大于轨道电子的结合能2、符合能量、动量守恒，即必须有剩余原子参加进来3、有受原子核束缚弱的轨道电子存在35.简述电子对效应经过及发生的条件，并作出示意图？66在原子核场或原子的电子场中，一个光子转化成一对正、负电子。条件：1、在原子核场中，要求入射光子的能量22cmhve即eV1.02M)2、在原子的电子场中，要求入射光子的能量24cmhve(即eV2.04M3、为了知足电子对效应的能量、动量守恒，必须有原子核或壳层电子参加。36.简述中子与物质互相作用经过中，能量损失损失的主要方式？68中子几乎不与核外电子相互作用，只与原子核互相作用

17、。中子与原子核互相作用分为散射和吸收，其中散射包括弹性散射和非弹性散射。散射是快中子与物质互相作用能量损失的主要形式。吸收是中子被原子核吸收后，放出其他种类的次级粒子，不再放出中子的经过。快中子只要被慢化后，才能被物质所吸收。快中子通太多次散射消耗其能量，减速为较低能量的经过，称为中子的慢化。第五章37.简述吸收剂量和吸收剂量率、当量剂量和当量剂量率、有效剂量和有效剂量率？72吸收剂量：单位质量的物质所吸收的辐射能量，定义式为D=mdd；吸收剂量率：吸收剂量对时间的导数，即dtdDD=；当量剂量：辐射R得的辐射权重因子RW与辐射R在组织或器官T中产生的平均吸收剂量RTD，的乘积，即RTH，=R

18、W?RTD，；当量剂量率：当量剂量对时间的导数，即RTH，=dtdHRT，有效剂量：人体所有组织加权后的当量剂量之和，即E=TTTHW?有效剂量率：有效剂量对时间的导数，即dtdEE=38.计算活度为3.7?1010Bq的32P点源(最大能量为1.709MeV，平均能量为0.694MeV)在相距30.5cm处的空气(密度1.293g/dm3)中产生的吸收剂量率？(把书上的解答经过附上)解32P为放射性核素，由表5-3得E，max=1.709MeV,E=0.694MeV,空气密度=1.293?10-3g?cm-3,r=30.5?0.001293=3.94?10-2g?cm-2,*EE=1则C=3

19、.11e-0.55E,max=1.21a=1/3c2-e(c2-1)=0.32=78.72)036.00.1640.1max=?-*EE，(Ecm3?g-11192251002.81059.4-?=?=BqhmGyaEK-将上述值代入下式?+-=-rcrreecrcrKAD1)(121)(得)(1072.33065.021.13065.0121.13065.0107.31002.833065.0121.13065.012109hmGyee?=?+-?=-D339.计算活度为3.7?1010Bq的137Cs源(E=0.66MeV)在1m处肌肉组织内的吸收剂量率？(E=0.60及0.80MeV光子

20、在肌肉组织中质能吸收系数分别为0.00326和0.00318m2/kg)(把书上的解答经过附上)解查表5-6并作线性处理的137Cs的fD=3.09?10-12Gy?cm2,查表5-5并作线性处理得空气中en/=0.002931m2?kg-1,则=3.7?1010/4(100)2=3.0?105(cm-2?s-1)D=3.0?105?3.09?10-12=9.27?10-7(Gy?s-1)=3.34mGy?h-1D肌肉=)(69.334.3002931.000324.0/1-?=?=hmGyDaa肌肉enen40.简述影响辐射生物的四个因素：881辐射敏感性：一般来讲，新生而又分裂迅速的细胞辐

21、射敏感性高，肌肉及神经细胞的辐射敏感性最低；辐射敏感性从幼年、青年至成年依次降低。2剂量和剂量率：小剂量和小剂量率效应比高剂量和高剂量率的效应低。3传能线密度：一般来讲，在一定的辐射剂量范围内，单位剂量的高传能线密度辐射的效应发生率高于低传能线密度辐射的效应的发生率。4受照条件：受照条件包括照射方式、照射部位、照射面积等。照射方式分为内照射和外照射。各种不同的辐射按其对人体的危害作用大小排列如下：外照射时n,X；内照射时，p，X。41.简述目前外照射防护的三个基本方法？911控制受照射时间：积累剂量和时间有关，受照射时间越短，接受的剂量越少。2增大与辐射源的距离，能够降低受照剂量，对于点源，受照剂量与距离的平方成反比。3屏蔽：在人与辐射源之间，加一层适当厚的屏蔽物，将人所受照射降至最低42.计算活度为3.7?1014Bq的60Co源(平均E=1.25MeV，质能吸收系数为0.00294m2/kg)在5m处肌肉组织内的吸收剂量率？(把书上的解答经过附上)93-94解：已知A=3.760Co的平均能量E=1.25MeV,质能吸收系数为0.00294m2/kg,r=5m,