2022年放射化学试题库及答案.docx





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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆试题库及答案第一章1. 放射化学是讨论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 . P1 1 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述2.放射化学所讨论的对象都是放射性物质,简述其所具有的三个明显特点?P1 1.放射性 2.不稳固性 3.微量性3. 放射化学科学进展史上有许多重要发觉,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觉 包括岁月、发觉者及国籍等 ?P2-5 1 放射性和放射性元素的
2、发觉(1869 年 法国 贝可放射性的发觉,1898 年 波兰 居里夫妇 钍盐放射性发觉与钋的发觉)2 实现人工核反应和发觉人工放射性(1919 年英国 卢瑟福 人工核反应和质子的发觉,1934 年波兰 小居里夫妇 人工放射性的发生,用化学的方法讨论核反应)3 铀核裂变现象的发觉(1939 年 德国 哈恩 铀的裂变, 1940 年美国 麦克米兰 超铀元素的发觉) 4 合成超铀元素和面对核工业(1945 年 美国 第一颗原子弹, 1952年 美国 第一颗氢弹)其次章4.列表阐述质子、中子和电子的主要性质?电子性质质子中子质量 m( u)1.007276 1.008665 0.54858 10-3
3、电荷 q( C)-19 1.6022 100 -1.6022 10-19平均寿命稳固14.79min 稳固简述其两个主要特5.核物质是由无限多的质子和中子组成的密度匀称的物质,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名师归纳总结 6.简述AXm中每个字母所代表的含义?第 1 页,共 29 页ZN- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆X: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
4、式?电荷分布半径比核力作用半径小说明白什么?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相互作用,所以测得的是原子核中质子的分布,即电荷分布公式:Rr 0A13r01.2fm 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相互作用力是核力,测得的是原子核中核力的分布,即核物质的分布;公式:R r 0 A 13(r01.4-1.5fm)电荷分布半径比核力作用半径小由于:核的表面中子比质子要多,或者说, 原子核似乎有一层“ 中子皮”8.如忽视原子核与核外电子的结合能,用公式描述出原子核质量、 原子质量及核外电子质量的关系?m(Z,A) =
5、MZ,A-Zm e9. 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?名称 定义 表达公式质量亏损组 成 原 子 核 的Z 个 质 子 和m Z,AAZmpAZ mnmZ,A(A-Z)个中子的质量之和与该ZMHZ mnMZ,A原子核的质量只差质量过剩以原子单位表示的原子质量A 之MZ,AAMZ,A 与原子核的质量数差名师归纳总结 结合能由 Z 个质子和N个中子结合成B Z,AmZ,Ac2第 2 页,共 29 页质量数为A=Z+N的原子核时所- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆释放的能量称为该原子核的结合能10. 用公
6、式表达质量亏损与质量过剩之间、结合能之间的关系? 14-15 质量亏损与结合能之间、 质量过剩与质量亏损与结合能:BZ,AmZ,Ac2Mev?mZ, AZmpAZ mnmZ, A质量亏损与质量过剩:ZMH1AZmn1MZ, AA Z1 HAZnA X结合能与质量过剩:BZ,AZ H 1AZ n Xc AZ211. 原子质量单位的符号为u,1u 的重量为多少克?所对应的能量是多少一个电子的静质量能是多少?名师归纳总结 1u 相当于重量:12C原子质量的1/12 第 3 页,共 29 页 1u相当于能量: 931.4940Mev12.16O、1H 的原子质量为 15.994920u,1.00782
7、5u,m e=0.54858u,mn=1.008665u,如忽视结合能,求m 16O.由公式m Z,AAZmpAZ mnmZ,AZMHZ mnMZ,A可知:m 16O=8 1.007825+8 1.008665-15.994920 =0.137(u)13. 通过下图获得哪三点结论?16 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆在 A 5060 邻近,最大在 A60 的区域,随 A 的增大而下降 14. 依据粒子物理学的基本模型, 基本粒子包括哪些?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
8、 15. 夸克是基本粒子,详述它所具有的两个特殊性质?28 渐进自由:当夸克之间的距离很小时,他们之间的相互作用很弱,夸克接近自由粒子夸克紧闭: 随着夸克间距离的增加,相互作用急剧增加,使得夸克不能从夸克系统中分别而出,成为自由夸克,犹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相互作用的媒介子种类及相对强度大小顺 序?32 相互作用媒介子相对强度行为7力程( m)强相互作用胶子1 1/r21.410-15电磁相互作用光子10-21/r210-1810-141/r5-1/r弱相互作用W ,Z 引力相互作用引力子10-401/r217. 简述核力的三个基本
9、性质?33 短程力;饱和性;交换力第三章 18. 说明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:NN-0etN 0-t放射性衰变的对数形式的统计规律:lnNtln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,并用公式描述三者之名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆间的关系? 36 衰变常数的符号为 ,其物理意义
10、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;名师归纳总结 三者关系为T 1/2ln20.6931第 5 页,共 29 页20. 据140Ba,12.79d140La,1.676d反应,运算 2 天和 20 天后母子体活度之比值并运算出子体达到最大值的时间.38 母体半衰期T1=12.79d 子体半衰期T2=1.676d 依据T 1/2ln20.693就 1=0.0542d-12=0.413d-1又有 T1T2,12,就可判定母子体能达到临时平稳当 t=2d 时, t
11、 7 10T 1 T 22, 此时,母子体未达到临时平稳T 1-T母体放射性活度衰变规律为A 1tA 10-e1t子体放射性活度衰变规律为A 2t221A 1t1-e2-1t-就母子体活度之比为A 222211-e2-1tA 11-求得A 220.589A 12当 t=20d 时,t 7 10T 1 T 2,此时已达临时平稳T 1-T 2就有A 2202211.151A 120-子体达到极大值的时间tm211ln25.65d-121. 据90Sr,27.2a90 Y,64.0h反应,运算 30 天后母子体活度之比值及原子- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -
12、 学而不思就惘,思而不学就殆数量之比值? 39 解:母体半衰期T 127.2 ,子体半衰期T 2264.0 hT 12ln 20.6931就1=ln 20.693d16.98 105dT 127.2 365et2ln 20.6930.260 d1T 26424T 1T 2能达成长期平稳又因t30 ,且tT 1就母体放射性衰变可用N 1tN 10A 1tA 10子体放射性衰变可用 N 2t1N 1012名师归纳总结 A 2tA 101e2t第 6 页,共 29 页由于12,且 t ( 710)T2 就有 A2(t )=A1(1)N2t1T 2N1t2T 1就母子体活度之比为A 2301A 130
13、母子体原子数量之比值N2302.6910-4N 13022. 写出210Po 衰变为206Pb的核反应方程式及能产生此衰变的条件?如衰变能为 5.4MeV,运算粒子的反冲能? 42 210 84P o206 82P bQ条件:衰变能Q 必需大于零,即 M( 84,210 ) M(82,206 ) +MHe 如 Q =5.4MeV 粒子的反冲能TA-4Q5.30Me VA23.衰变包括哪三种形式?写出它们各自的核反应通式、实质过程式、衰变能的运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- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而
14、不思就惘,思而不学就殆 1 、- 衰变AXA1Y-Q-ZZ-实质 n p e2Q-M Z , A-M Z 1,A C条件:衰变能 Q-必需大于零 即 M(Z,A ) MZ+1,A 2 、 +衰变 Z A X Z A1 Y Q实质 p n e2Q M Z , A-M Z-1,A-2me C条件:衰变能 Q 必需大于零 即 M(Z,A) MZ-1,A+2me 3 、轨道电子俘获 Z A X-e Z A1-Y实质 p e nQEC M Z , A-M Z-1,A C 2 -W i式中 Wi 为第 i 层电子在原子中的结合能条件:MZ,A-MZ-1,AW i/C224. 简述 能谱的三个特点?45 1
15、 、 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 1/3-1/2,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 射线本质上相同,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,簇团而转变为另一种核的过程是不稳固的重原子核自发发射一个质量大于 粒子的核子名师归纳总结 12C 14C 20O 23F 24Ne 25Ne 26Ne 28
16、Mg 30Mg 32Si 34Si 第 7 页,共 29 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆第四章 27. 说明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服原子核的束缚,逃出原子壳层而成为自 由电子激发:核外电子获得的动能不足以克服原子核的束缚,只能从低能级跃迁到高能级,使原子处于激发态28. 重带电粒子的质量碰撞阻挡本事受到哪四种主要因素的影响?这些因素是 如何影响的? 53-54 ?29. 比电离受哪三种主要因素的影响,它们如何影响?55 ?30. 运算 4MeV的 粒子在水中的射程? 57 当
17、粒子能量为4MeV时,粒子在空气中的射程A i求得R03/2 0.318E0.318*3/2 42.544 cm 此粒子在水中的射程m水的有效相对原子质量Aeff可由Aeffi1n iA eff2/3*11/3*1622.544=0.00163cm AeffR03.2 *-104*2*R3.2*-104131. 运算 1MeV的 粒子在水中的射程? 61 名师归纳总结 当 粒子能量为1MeV时,粒子在铝中的射程 cm maiZ2可 得第 8 页,共 29 页R,max0 . 542 E,max0 . 1330 . 542*1.0 1330 . 409由 公 式R,m a xaZ/MAb可 得
18、, 其 中 水 的 有 效 原 子 序 数Zeffi1iR,m a xbZ/MAamaiZii1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆mZeff2/3*2 11/3*82=6.60 ,水的有效相对原子质量可由公式MA,effiiaiMA,i,i12/3*11/3*8ma iMA1求得MA,eff22/3*11/3*162= 9 至少 5 种 ?61 /3*11/3*16R,max水13/27*0.4090. 269cm6.6/932. 简述 射线与物质的相互作用时, 能量缺失的主要类型有哪些光电效应、康普顿效应、电子对效应、相干散
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