同位素
1. 同位素 ：一些元素在元素周期表中处于同一地位，有相同原子序数，这些元素别称为同位素。
2. 类氢离子：原子核外只有一个电子的离子，这类离子与氢原子类似，叫类氢离子。
3. 电离电势：把电子在电场中加速，如使它与原子碰撞刚足以使原子电离，则加速时跨过的电势 差称为电离电势。
4. 激发电势：将初速很小的自由电子通过电场加速后与处于基态的某种原子进行碰撞，当电场电 压升到一定值时，发生非弹性碰撞，加速电子的动能转变成原子内部的运动能量，使原子从基 态激发到第一激发态，电场这一定值的电压称为该种原子的第一激发电势
5. 原子空间取向量子化：在磁场或电场中原子的电子轨道只能取一定的几个方向，不能任意取向， 一般的说，在磁场或电场中，原子的角动量的取向也是量子化的。
6. 原子实极化：当价电子在它外边运动时，好像是处在一个单位正电荷的库伦场中，当由于价电 子的电场的作用，原子实中带正电的原子核和带负电的电子的中心会发生微小的相对位移，于 是负电的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子，这就是原子实的极化。
7. 轨道贯穿：当电子处在原子实外边那部分轨道时，原子实对它的有效电荷数Z 是1，当电子处在 穿入原子实那部分轨道时，对它起作用的有效电荷数Z 就要大于1。 8. 有效电荷数：
9. 电子自旋：电子既有某种方式的转动而电子是带负电的，因而它也具有磁矩，这个磁矩的方向 同上述角动量的方向相反。从电子的观点，带正电的原子实是绕着电子运动的，电子会感受到 一个磁场的存在，电子既感受到这个磁场，它的自旋取向就要量子化。（电子内禀运动或电子
内禀运动量子数的简称）
10. 磁矩：
11. 旋磁比：粒子磁动量和角动量的比值。
12. 拉莫尔进动：是指电子、原子核和原子的磁矩在外部磁场作用下的进动。 13. 拉莫尔频率：f=
4ππmv
eB ，式中e 和m 分别为电子的电荷和质量，μ为导磁率，v 为电子
的速度。该频率被称为拉莫尔频率
14. 朗德g 因子：
磁矩j p m
e 2g
j
=μ
对于单个电子：)
1(2)
1()1()1(1++++-++
=j j s s l l j j g
对于LS 耦合：式子中的L ，S ，J 是各电子耦合后的数值
15. 塞曼效应：当光源放在足够强的磁场中，所发出光谱的谱线会分裂成几条，而且每条谱线的光
是偏振的。
16. 电子组态：价电子可以处在各种状态，合称电子组态。 17. 泡利原理：不能有两个电子处在同一状态。 18. 同科电子：n
*
和l 二量子数相同的电子称为同科电子。
19. 壳层：
20. 原子基态：原子的能量最低状态。
21. 洪特定则：只适合于LS 耦合，从同一电子组态形成的级中，（1）那重数最高的亦即S 值最大的 能级位置最低。（2）重数相同即具有相同S 值的能级中，那具有最大L 值的位置最低。 22. 朗德间隔定则：在一个多重能级的结构中，能级的二相邻间隔同有关的二J 值中较大那一值成
正比。
数据记忆： 电子电量1.602×10－19 C
质量：9.11×10－31kg
普朗克常量：6.63×10－34 J·ｓ
玻尔半径：==
2
2
014e
m a e πε 5.29×10－11 m
氢原子基态能量：E=-13.6ev
里德堡常量：1
7
100974.1-∞?=m R 1
7
100968.1-?=m
R H
hc ?c (π
2h =
)
玻尔磁子：m s v m e
???==
-29
0B 10
1654.12e μμ
精细结构常数:：3
-02
10
7.2972?==
hc
e
a ε
拉莫尔进动频率： f=
4ππmv
eB ，式中e 和m 分别为电子的电荷和质量，μ为导磁率，
v 为电子的速度。该频率被称为拉莫尔频率。
理论解释：
1，（汤姆逊原子模型的不合理性），卢瑟福核式模型的建立、意义及不足？
在α散射试验中，平均只有2-3度的偏转，但有1/8000的α粒子偏转大于90度，其中有接近180 度的。
模型：原子有带正电的原子核和带负电的电子组成，带正电部分很小，电子在带正电部分外边。 实验现象解释：α粒子接近原子时，它受电子的作用引起的运动改变还是不大（库伦力不大），α粒子
进入原子区域，它还在正电体以外，整个正电体对它起作用，因此受库伦力是
2
024Ze
2r
πε因
为正电部分很小，所以r 很小，故受的力很大，因此可能产生大角散射。
2，玻尔氢原子光谱理论的建立、意义及不足？
条件：电子只能处于一些分立的轨道，它只能在这些轨道上绕核转动，且不产生电磁辐射。 推导过程：
库仑力提供向心力：
2
2
2
2
41
r
mv r
Ze
=
πε
（1）
势能=k-
r
Ze
2
41
πε
（w=
?
∞
=
r
r
Ze dr r Ze
2
2
2
4141
πε
πε库仑力做负功故势能增）
故能量r
Ze
r
Ze mv 241412
1E 2
20
2
πεπε
-
=-
= （2）
根据轨道量子化条件：π
φ2h n mur P == (3)
联立（1）（3）消去v 得
,......
3,2,1442
2
220==
n mZe
h n r 其中ππε （4）
令2
2
20144me
h a ππε=则Z
n
a r 2
1
= （5）
把（4）式代入（2）式有E= ........321n )4(me 22
2
2
0222，，，其中=-
h
n Z
πεπ
氢原子光谱：
● 光谱是线状的，谱线有一定位置。 ● 谱线间有一定的关系 ● 每
一条谱线的波数都可以表达为两光谱项之差，
为整数。
其中氢的光谱项是
n n
R ),()(2
H n T m T -=-
ν
1，2
E n
R hc
-= 能级计算公式：R
为里德伯常数1
7100974.1-∞?=m
R
1
7100968.1-?=m
R H
2，量子化通则：
........3,2,1n nh pdq
?==，
3，电子椭圆轨道半径：长半轴Z
a n
a 12
= 短半轴Z
a nn
b 1φ
=
;
0,.......,3,2,1;........,321n n r ---==n n n n n n r ，，，表示径量子数，表示角量子数，φφ4，史特恩---盖拉赫实验；其中磁力F
的夹角。
是磁矩与磁场方向之间
，磁感应强度变化的陡度
是沿磁场方向的
量，是磁矩在磁场方向的分
；其中βμβμ
μdz
B
dz
dB dz
dB z
d cos F z ==
βμμcos )(21)(
21)
(212
1S 2
2
2
2
v
L dz
dB m v
L dz
dB m v
L m
F at
z =
===
5，（1）电子的角动量=轨道角动量+自旋角动量
;j 2s l s l j h j
P P P P P s l s l j -=+==-+=或其中或π
（2）但是较为准确的角动量计算公式为：
;,2)
1(,2)
1(,2)
1(s l j s l j h j j P h s s P h l l P j s l -=+=+=
+=
+=
或其中故π
π
π
单电子辐射跃迁的选择定则：1,0,1±=?±=?j l
6，课后习题中两个问题的解释：
主线系最长波长是电子从第一激发态向激发态跃迁产生的，辅线系系限波长是电子从无穷远处像第一激发态跃迁产生的。
7，碱金属原子的光谱项可以表达为：
2
2
*)
(T ?-=
=
n R n
R
它与氢原子光谱项的差别在于有效量子数不是整数，而是主量子数减去一个数值? 8，
（1）LS 耦合：
，称为三重态
值，相当于有三个能级
，共有三个
，，时有，对于一个单一态；那就是一个能级，称为时，显然对于，，其中其中；或故或而J 1L L 1L J 1S L J 0S ;
S -L .........,1-S L S L J ,2)
1(;,,.........1,L ,2)1(P 10S s S 2)1(2121212121+-====++=+=
--++=+==-=+=+=π
ππh J J P l l l l l l h L L s s S s h S S P J L S （2）jj 耦合
.
.........,1j j j j J J ,21)
J(J P p .2
1,212121J j j h p p j s s l s l j j j j --++=+=
=
+-=，，只能有如下数值：
合成原子的总角动量：
电子的再和另一个
，每个电子的值，也就是有两个故每个电子有两个
而或π
9，原子磁矩的计算： （1）磁矩j p m
e 2g
j
=μ
对于单个电子：)
1(2)
1()1()1(1++++-++=j j s s l l j j g
（2）
记。
耦合过于复杂，可以不
。
是各电子耦合后的数值
，其中耦合是原子的总角动量。
，的原子，对两个或两个以上电子jj S J J S S L L J J g LS P m
e g
J J ,,L )1(2)
1()1()1(1P 2J J ++++-++
==μ 10，外磁场对原子的作用：
原子受磁场作用的附加能量：为波尔磁子。
磁场强度，
因子，是朗德，
，，如下数值：
称为磁量子数，只能取
其中B B g ,..........1J J M 4M E μμπg J B
Mg B m
he g
B --==?
11，
塞曼效应的理论解释：
[]
[]2
'
11221122'
1114L 41
1
1
λ
λ
λλ
λλλππλ
λ
λ
?-=-=
?=
-=-=-
=
?）（
相差不大时
和对于为洛伦兹单位。
其中）（
‘
mc
Be L
g M g M mc
Be g M g M
发生，只有下列情况的跃迁塞曼跃迁也有跃迁定则：
1，除外）。时，线（当，产生0M 0M 0J 0M 12=→==?=?π
2，线。，产生σ1M ±=?
原子物理复习资料
一、选择题
1.德布罗意假设可归结为下列关系式：（ A ） A .E=h υ， p =
λ
h
; B.E=ω ，P=κ ; C. E=h υ ，p =
λ
; D. E=ω ，p=
λ
2.夫兰克—赫兹实验的结果表明：( B )
A 电子自旋的存在；
B 原子能量量子化
C 原子具有磁性；
D 原子角动量量子化
3为了证实德布罗意假设,戴维孙—革末于1927年在镍单晶体上做了电子衍射实验从而证明了：B A.电子的波动性和粒子性 B.电子的波动性 C.电子的粒子性 D.所有粒子具有二项性 4．若镁原子处于基态,它的电子组态应为：( C ) A ．2s2s B.2s2p C.3s3s D.3s3p 5．下述哪一个说法是不正确的?( B )
A.核力具有饱和性;
B.核力与电荷有关;
C.核力是短程力;
D.核力是交换力. 6．按泡利原理，主量子数n 确定后可有多少个状态？( D )
A.n 2
; B.2(2l +1); C.2j+1; D.2n 2
7．钠原子由nS 跃迁到3P 态和由nD 跃迁到3P 态产生的谱线分别属于：（ D ）
A.第一辅线系和基线系
B.柏格曼系和第二辅线系
C.主线系和第一辅线系
D.第二辅线系和第一辅线系 8．碱金属原子光谱精细结构形成的根本物理原因：（ A ）
A.电子自旋的存在
B.观察仪器分辨率的提高
C.选择定则的提出
D.轨道角动量的量子化 9．铍（Be ）原子若处于第一激发态,则其电子组态：( D ) A.2s2s ； B.2s3p ； C.1s2p; D.2s2p
10如果l 是单电子原子中电子的轨道角动量量子数,则偶极距跃迁选择定则为：（ C ） A.0=?l ; B. 0=?l 或±1; C. 1±=?l ; D. 1=?l 11．设原子的两个价电子是p 电子和d 电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可能的原子态有：C A.4个 ； B.9个 ； C.12个 ； D.15个
12.氦原子由状态1s2p 3P 2,1,0向1s2s 3S 1跃迁,可产生的谱线条数为：( C )
A.0；
B.2；
C.3；
D.1
13．设原子的两个价电子是d电子和f电子,在L-S耦合下可能的原子态有：( D )
A.9个；
B.12个；
C.15个；
D.20个；
14．原子发射X射线特征谱的条件是：( C )
A.原子外层电子被激发；
B.原子外层电子被电离；
C.原子内层电子被移走；
D.原子中电子自旋―轨道作用很强
15正常塞曼效应总是对应三条谱线，是因为：C
A．每个能级在外磁场中劈裂成三个； B.不同能级的郎德因子g大小不同；
C．每个能级在外场中劈裂后的间隔相同； D.因为只有三种跃迁
16.钍234
90
Th的半衰期近似为25天,如果将24克Th贮藏100天,则钍的数量将存留多少克? ( A )
A.1.5；
B.3；
C.6；
D.12.
17.如果原子处于2P
1/2
态,它的朗德因子g值：( A )
A.2/3；
B.1/3；
C.2；
D.1/2
6．氖原子的电子组态为1s22s22p6,根据壳层结构可以判断氖原子基态为：( C )
Ａ.１Ｐ
１；Ｂ.３Ｓ
１
；Ｃ .１Ｓ
０
；Ｄ.３Ｐ
０
.
18．原子发射伦琴射线标识谱的条件是：( C )
Ａ.原子外层电子被激发；Ｂ.原子外层电子被电离；
Ｃ.原子内层电子被移走；Ｄ.原子中电子自旋―轨道作用很强。
19．原子核式结构模型的提出是根据α粒子散射实验中（ C ）
A.绝大多数α粒子散射角接近180?
B.α粒子只偏2?～3?
C.以小角散射为主也存在大角散射
D.以大角散射为主也存在小角散射20．氢原子光谱形成的精细结构（不考虑蓝姆移动）是由于：（ C ）
A.自旋－轨道耦合
B.相对论修正和原子实极化、轨道贯穿
C.自旋－轨道耦合和相对论修正
D. 原子实极化、轨道贯穿、自旋－轨道耦合和相对论修正
21．氩（Ｚ＝18）原子基态的电子组态及原子态是：（ A ）
Ａ.1s22s22p63s23p61S
0Ｂ.1s22s22p6２p63d83P
Ｃ.1s22s22p63p81S
0Ｄ. 1s22s22p63p43d22D
1/2
22．已知钠原子核23Na,钠原子基态32S
1/2
能级的超精细结构为( A )
A.2个
B.4个
C.3个
D.5个
镭
镭 镭，英文名radium，是一种具有很强的放射性的元素，在化学元素周期表中位于第7周期，第IIA族，原子序数88，元素符号Ra。纯的金属镭是几乎无色的，但是暴露在空气中会与氮气反应产生黑色的氮化镭(Ra3N2)。镭的所有同位素都具有强烈的放射性，其中最稳定的同位素为镭-226，半衰期约为1600年，会衰变成氡-222。当镭衰变时，会产生电离辐射，使得荧光物质发光。是居里夫人发现的新元素，镭的发现对科学贡献伟大。 镭元素符号Ra，原子序数88，原子量226.03。外围电子排布7s，密度6.0g/cm，熔点700℃，沸点<1140℃，位于第七周期第ⅡA族。银白色有光泽的软金属。第一电离能509.37kJ/mol，电负性0.9。化学性质活泼，在空气中不稳定，易跟空气中氮气和氧气化合。跟水反应生成氢氧化镭(Ra(OH)2)并放出氢气。溶于稀酸。化学性质跟钡十分相似。镭的氯化物、溴化物、氢氧化物易溶于水，硫酸盐、碳酸盐微溶于水。已知镭有多种同位素，镭-226半衰期最长，为1622年。镭有很强的放射性，衰变时放出α和γ两种射线，并放出大量热(每克镭每小时放热586.18焦耳)，裂变生成氢和氮。在镭射线照射下，水、氨、氯化氢能分解，氧气能转变成红氧。硫化锌、硫化钙等碱土金属硫化物，在镭射线的照射激发下能发出浅绿色柔和的磷光。镭射线能破坏动物体，杀死细胞、细菌。利用镭的放射性可治疗癌症，在硫化锌，硫化钙中混入10ppm的镭盐，可制成发光涂料、发光塑料。镭盐跟铍粉的混合制剂，可作中子放射源，用于探测石油资源和岩石的组成。镭在自然界中以化合态存在，主要存在于多种矿物、土壤、矿泉水和海底淤泥中。镭在自然界中分布特别稀少，仅占地壳原子总数的一百亿亿分之八。1898年12月，玛丽〃居里和皮埃尔〃居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出氯化镭，1907年测出镭元素的新的原子量，1910 年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭（白色金属）它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9%，至今已发现质量数为206～230的同位素中，除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中，每2.8吨铀矿中含1克镭。 镭是荧蓝色/银白色金属，是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化镭(Ra2N3)和氧化镭(RaO)，与水反应剧烈，生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子，氧化态为+2，只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物，化学性
2011-01 同位素实验室收费标准
中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室 同位素分析收费标准（2011-1-1） 分析项目 样品要求 价 格 备注 Rb/Sr < 2，且Sr含量≥ 5ppm1100元/件 Rb-Sr稀释法分析 Rb/Sr >≥ 2或Sr含量 <5ppm1500元/件 Sm, Nd含量≥ 5ppm 1400元/件 Sm-Nd稀释法分析 Sm, Nd含量 < 5ppm 1700元/件 Rb/Sr <2，且Sr含量≥ 5ppm800 元/件 Sr同位素 Rb/Sr>≥ 2或Sr含量 < 5ppm1000 元/件 Nd含量≥ 5ppm 1000 元/件 Nd同位素 Nd含量 < 5ppm 1200 元/件 Pb含量≥ 10ppm 800 元/件 Pb同位素 Pb含量 < 10ppm 1000 元/件 Hf含量≥ 10ppm 800 元/件 Hf同位素 Hf含量 < 10ppm 1000 元/件 说明： 1.利用GPMR 实验室开放基金支付，按照100%收费； 2.中国地质大学（武汉）教职员工进行研究性样品分析，并在发表论文中对地质过程与矿产资源国家重点实验室进行标注， 将按照70%优惠收取测试费。由于制样人问题而导致的样品返工，按重测的个数增加50-100%测试费； 3.中国地质大学（武汉）在校学生按照如下具体情况进行收费： 1)使用研究生经费，按照50%收费；每名研究生限测试费2000元，超过部分按照校内职工收费； 2)大学本科生的毕业论文或获得学校科技活动资助项目，所需的研究测试分析按照30%收费，每名学生限测试费200 元, 超过部分按照校内职工收费； 4.非中国地质大学（武汉）学生或教职员工按照如下具体情况进行收费： 1)对外服务性样品测试分析，按100%收费； 2)研究性样品分析，先按照100% 收费，如在所发表论文（限于SCI）中对中国地质大学地质过程与矿产资源国家重 点实验室进行标注(作者署名中包括本实验室人员，或者作者单位中出现中国地质大学地质过程与矿产资源国家重 点实验室)，并交本实验室办公室备案后，可返回30%测试费； 3)对于在外单位完成化学制备的同位素样品，只对原样或经化学处理后的溶液负责，原则上按照样品收费标准的50% 收费； 4)对与本实验室有合作研究和测试协议的其他校外实验室，按协议规定执行（协议必须有文本形式，由实验室主任签 发）；
Lu-Hf同位素体系分析
Lu-Hf 同位素体系简介 一、Lu-Hf 同位素 镥是一种稀土元素，镥在沉积岩、变质岩和火成岩中的分布相当广泛，但含量很低。自然界中镥的重要载体矿物是磷灰石、榍石、锆石、石榴石、黑云母及某些稀土矿物（如独居石、黑稀金矿、铌钇矿、褐帘石和硅铍钇矿等）。 镥有两个天然同位素：175Lu 和176Lu 。它们的相对丰度分别为97.39%和2.61%。 176Lu 为放射性同位素，通过β—衰变形成更稳定的176Hf 。 铪是一种分散元素，其化学性质和离子半径与锆石非常相似，因而常以类质 同像替换锆的方式进入许多矿物的晶体结构，其中以锆石中铪的含量最高。 铪有6个同位素：174Hf,176Hf,177Hf,178Hf,179Hf,180Hf ，它们的相对丰度分别为：0.20%，5.2%，18.6%，27.1%，13.7%，35.2%。其中174Hf 是放射性同位素，它通过α衰变形成稳定的170Yb 。 二、Lu-Hf 法定年 基本原理： 173176Lu Hf E βγ-→+++ 含镥岩石或矿物的年龄可根据下式计算： 173177176177176177/(/)/(1)t i Hf Hf Hf Hf Lu Hf e λ=+- 176Lu 的衰变常数λ=1.94±0.07×10-11a-1。对于满足等时线年龄测定的一组样品，可采用与Sm-Nd 和Rb-Sr 法相似的等时线方法来测定样品的Lu-Hf 等时线年龄。 适合于Lu-Hf 同位素年龄测定的常见矿物为磷灰石、石榴石和独居石。锆石的镥含量虽高达24×10-6，但因其铪含量太高；硅铍钇矿虽具有很高的镥含量，但因其极少见，因而这两个矿物通常不适合用于Lu-Hf 年龄的测定对象。 三、Lu-Hf 法定年实例 1.含石榴石变质岩的Lu-Hf 同位素定年 石榴石是结晶岩，特别是变质岩中一中非常常见的矿物。石榴石具有较高的Hf 封闭温度和其中大多数包裹体矿物较低的Hf 含量使Lu-Hf 法比Sm-Nd 和Pb-Pb 法有更优越的特点。 1.1石榴子石Lu-Hf 封闭温度 对封闭温度的解读是诠释放射性同位素年龄代表矿物生长/结晶年龄或冷却年龄的重要前提。放射性同位素母子体在特定矿物中的封闭温度与其活化能、元素扩散系数、岩石冷却速率以及矿物颗粒大小和开头等因素密切相关。目前一般
镭
镭是一种具有很强的放射性的元素，在化学元素周期表中位于第7周期，第IIA 族，原子序 数88,元素符号Ra。能不断放出大量的热量。 镭元素符号ra，原子序数88，原子量226.03。外围电子排布7s，密度6.0g/cm，熔点700℃，沸点<1140℃，位于第七周期第ⅡA族。银白色有光泽的软金属。第一电离能509.37kJ/mol，电负性0.9。化学性质活泼，在空气中不稳定，易跟空气中氮气和氧气化合。跟水反应生成氢氧化镭(Ra(OH)2)并放出氢气。溶于稀酸。化学性质跟钡十分相似。镭的氯化物、溴化物、氢氧化物易溶于水，硫酸盐、碳酸盐微溶于水。已知镭有13种同位素，镭-226半衰期最长，为1622年。镭有很强的放射性，衰变时放出α和γ两种射线，并放出大量热(每克镭每小时放热586.18焦尔)，裂变生成氡和氦，氡也有放射性。在镭射线照射下，水、氨、氯化氢能分解，氧气能转变成臭氧。硫化锌、硫化钙等碱土金属硫化物，在镭射线的照射激发下能发出浅绿色柔和的磷光。镭射线能破坏动物体，杀死细胞、细菌。利用镭的放射性可治疗癌症，在硫化锌，硫化钙中混入10ppm的镭盐，可制成发光涂料、发光塑料。镭盐跟铍粉的混合制剂，可作中子放射源，用于探测石油资源和岩石的组成。镭在自然界中以化合态存在，主要存在于多种矿物、土壤、矿泉水和海底淤泥中。镭在自然界中分布特别稀少，仅占地壳原子总数的一百亿亿分之八。1898年法国科学家居里夫妇从沥青铀矿中发现镭，居里夫人于1910年从沥青铀矿中制得纯净金属镭。镭的希腊原文是射线。用汞阴极和钯-铱阳极电解氯化镭溶液可得到镭汞剂，然后在氢气中进行热分解制得。
玛丽·居里发现了一种化学元素镭，化学 发现「镭」元素的玛丽居里 符号Ra，原子序数88，原子量226.0254，属周期系ⅡA族，为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年12月，玛丽·居里和皮埃尔·居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出氯化镭，1907年测出镭元素的新的原子量，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭（白色金属）它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9%，至今已发现质量数为206～230的同位素中，除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中，每2.8吨铀矿中含1克镭 百炼成钢:比喻经过长时间的多次的锻炼,变的坚强 发愤图强：发愤,决心努力图,谋求下定决心,努力谋求富国 坚持不懈：懈,松懈坚持到底,一点也不松懈 迎难而上：迎着困难向前进 . 集思广益：集中群众的智慧,广泛吸收有益的意见 群策群力：策,计策主意指发挥集体作用,大家一起想办法、贡献力量
岩浆岩中的原位锆石U-Pb和Lu-Hf同位素系统研究要点
岩浆岩中的原位锆石U-Pb和Lu-Hf同位素系统：研究Goiás 弧（位于巴西中部的巴西利亚地区）的新元古代的地壳岩浆 演化 关键词：Goiás岩浆弧Hf同位素新元古代锆石地质年代学激光探针等离子质 谱（LA-ICP-MS） 摘要 Mara Rosa弧，一个Brasília构造带的重要的组成部分，构成了Goiás岩浆弧北部的部分，它显示了900至600Ma内亚马逊和旧金山克拉通地区碰撞后的样子。 新原位锆石U-Pb和通过LA-MC-ICP-MS法从代表性岩浆岩取得的Lu-Hf同位素 数据证实了三个在Mara Rosa弧内发生的新元古代岩浆事件。从变质岩中提取的 锆石产生的916±5Ma结晶年龄的U-Pb具有εHf值阳性显示（+8到+12），从而 表明主体岩浆来源于亏损地幔。两个片麻岩的锆石呈现不同的类型：两个样本中 地质年代最新的的锆石分别呈现出792±8Ma和811±7Ma两个不同的U-Pb结晶 年龄。大量继承锆石（具有中元古代到古元古代的U-Pb年龄）显示：两个样本， 负εHf和旧的TDM值，显示了一种对太古代至古元古代地壳中的主要岩浆岩具 有重要贡献的成因。后造山期石英闪长岩中具有638±4Ma的结晶年龄，εH f变化 值（+1到+8）的锆石显示大量岩浆包含新生的和循环较老的地壳组件。 1.前言 在过去的十年中，Lu-Hf同位素分析能够通过电感耦合等离子体质谱法（MC-ICP-MS）应用于全部岩石并且通过MC-ICP-MS法激光烧蚀锆石已成为研 究地质年代学和同位素的重要工具。（Vervoort和Blichert-Toft，1999；Blichert-Toft 和Albarede，1997；Grifn等，2002；Hawkesworth和Kemp，2006；Cocherie和 Robert，2008）。锆石由于在其晶体结构中微量元素和稀土元素的含量相当之高而且有强大的抗侵蚀，风化和改造能力，从而广泛使用的同位素和矿物地球化学 研究。铪元素，由于其与Zr元素密切的化学亲和力，直接在与浓度在0.5到2wt.％ 锆石晶体的晶格中取代后者。这种能力使得铪元素比一般的稀土元素更能与锆石 兼容，特别是镥元素，从而导致非常低的镥/铪比率（通常小于0.001）。出于这176的放射性衰变不会随着时间显着改变锆石的Hf同位素组成。此外，个原因，lu 非常低的铪元素在锆石晶内的扩散速度和Lu-Hf同位素体系的高封闭温度 （Cherniak等，1997；Cherniak和Watson，2000）。证明Hf同位素基本上不受后 期结晶热力作用的影响，甚至高级变质作用也无所影响。因此，通过从锆石获取 的εHf值和铪的TDM年代模型可能有助于推测出岩浆岩的来源和沉积物源 （Kinny和Maas，2003；Hawkesworth和Kemp，2006；Wangetal.，2008）。特 别是当加上原位U-Pb同位素年代学的数据，通过铪的同位素组成就有可能定位 出一个岩浆活动事件，即使被后来的高级变质作用遮盖，依旧可能会提供有关新 生地壳增生的相对作用或较老大陆地壳的重新活动的详细信息（Hawkesworth和 Kemp，2006；Gerdes和Zeh，2006；Zeh等，2007）。 本次的研究探讨了关于新元古代巴西中部巴西利亚地区Goiás岩浆弧带的演化问题，主要利用激光多接收等离子体质谱（LA-（MC）ICP-MS）获得锆石的
镭资料
镭的资料 一种具有很强的放射性的元素并能不断放出大量的热。镭能生成仅微溶于水的硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、碘酸盐；镭的氯化物、溴化物、氢氧化物溶于水。已知镭有13种同位素，226Ra半衰期最长，为1622年。镭能放射出α和γ两种射线，并生成放射性气体氡。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此，常用来治疗癌症等。此外，镭盐与铍粉的混合制剂，可作中子放射源，用来探测石油资源、岩石组成等。是原子弹的材料之一。 发现人：居里夫妇 元素结构 晶体结构： 晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有3个金属原子。 一种化学元素。化学符号Ra ，原子序数88 ，原子量226.0254，属周期系ⅡA族，为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭，它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭是荧蓝色/银白色金属，是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化物和氧化物，与水反应剧烈，生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子，氧化态为+2，只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物，化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水，硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物，用硫酸从铀矿石中浸出铀时，镭即成硫酸盐存在于矿渣中，然后转变为氯化镭，用钡盐为载体，进行分级结晶，可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线，能破坏人体内的恶性组织，因此镭针可治癌症。 发现人 玛丽·居里（Marie Curie）和皮埃尔·居里（Pierre Curie）发现年代：1898年12月26日上午8时 皮埃尔·居里(Pierre Curie)，或译彼埃尔·居里、比埃尔·居里。 1859年5月15日生于法国巴黎一个医生家庭。他的儿童和少年时期，性格上好个人沉思，不易改变思路，沉默寡言，反应缓慢，不适应普通学校的灌注式知识训练，不能跟班学习，人们都说他心灵迟钝，所以从小没有进过小学和中学。父亲常带他到乡间采集动、植、矿物标本，培养了他对自然的浓厚兴趣，学到了如何观察事物和如何解释它们的初步方法。居里14岁时，父母为他请了一位数理教师，他的数理进步极快，16岁便考得理学士学位，进入巴黎大学后两年，又取得物理学硕士学位。1880年，他21岁时，和他哥哥雅克·居里一起研究晶体的特性，发现了晶体的压电效应。1891年，他研究物质的磁性与温度的关系，建立了居里定律：顺磁质的磁化系数与绝对温度成反比。他在进行科学研究中，还自己创造和改进了许多新仪器，例如压电水晶秤、居里天平、居里静电计等。1895年7月25日皮埃尔·居里与玛丽·居里结婚。
镭的相关内容
基本字义 ◎镭是一种放射性元素，具有很强的放射性，并能不断放出大量的热：镭疗（利用镭引的γ射线或a射线进行治疗）。镭，是一种化学元素。它能放射出人们看不见的射线，不用借助外力，就能自然的发光并发热，含
皮埃尔·居里和玛丽·居里）发现的一种
M3+ - M4+ 4400 M4+ - M5+ 5700 M5+ - M6+ 7300 M6+ - M7+ 8600 M7+ - M8+ 9900 M8+ - M9+ 13500 M9+ - M10+ 15100 晶胞参数： a = 514.8 pm b = 514.8 pm c = 514.8 pm α = 90° β = 90° γ = 90° 元素结构 晶体结构： 晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有3个金属原子。 一种化学元素。化学符号 Ra ，原子序数 88 ，原子量226.0254，属周期系ⅡA族，为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭，它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭是荧蓝色/银白色金属，是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化物和氧化物，与水反应剧烈，生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子，氧化态为+2，只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物，化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水，硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物，用硫酸从铀矿石中浸出铀时，镭即成硫酸盐存在于矿渣中，然后转变为氯化镭，用钡盐为载体，进行分级结晶，可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线，能破坏人体内的恶性组织，因此镭针可治癌症。 发现人
碳同位素组成特征及其在地质中的应用
同位素地球化学
目录 一、碳的同位素组成及其特征 (1) 1.碳同位素组成 (1) Ⅰ、碳的同位素丰度 (1) Ⅱ、碳的同位素比值（R） (1) Ⅲ、δ值 (2) 2.碳同位素组成的特征 (2) Ⅰ.交换平衡分馏 (2) Ⅱ.动力分馏 (3) Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4) 二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8) 1. 碳同位素地温计 (8) 2．有机矿产的分类对比及其性质的确定 (9) Ⅰ.煤 (9) Ⅱ.石油 (9) Ⅲ. 天然气 (11)
碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用 一、碳的同位素组成及其特征 1.碳同位素组成 碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比较次要的微量元素。在地球表面的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的基本成分馏。碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。它既广泛分馏布于地球表面的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。在有机物质和煤、石油中，以还原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中（如金刚石和石墨）。一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。 Ⅰ、碳的同位素丰度 同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。放射性14C的研究，目前已发展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。 Ⅱ、碳的同位素比值（R） 同位素比值R=一种同位素丰度/另一种同位素丰度 对于非放射性成因稳定同位素比值： R=重同位素丰度/轻同位素丰度 由此可见，碳的同位素比值R=1.1%/98.9%=0.011
关于同位素测定
同位素测定报告#12732.05 “PMU”型铜粉批号#3/05-07 由TAG GIREDMET抽样。 原子分率的测定使用了火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC实验室软件计算得出。同位素丰度测量的相对标准偏差为0.01-0.05。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.001的检测极限。 结果用原子百分比表示
“PMU”型铜粉的化学成分证书 批号#3/05-07 净重 199,785kg 装于14个箱子中的1392个玻璃安瓿 实验室MS&GC Lab 任何对于此样本的参考均要引用以上的名称和号码。 铜粉中杂质（镁、铝、钛、铁、镍、钼、钶、锑）的总含量不超过重量的0.002%。铜粉的纯度级别为99.998%。此数据由100%铜粉和杂质总量的差额计算得出。杂质列表与TU 1793-001-56993504-2004相一致。 铜粉在放射性方面是安全的。铜粉的总放射性不超过1.10-11 Ci/g。 样品由TAG Giredmet抽样。抽样程序报告始于2005年5月16日。箱子由TAG Giredmet “GAC-68”铅垂探测。 铜粉中杂质含量与检测技术列于报告#12732.05中（请翻页）。
杂质检测报告#12732.05 球状铜粉批号#3/05-07 样品由TAG GIREDMET抽样。 总杂质分析采用火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC 实验室软件计算得出。相对标准偏差为0.15-0.30。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.01的检测极限。 结果用百万分率表示（1 ppm=0.0001%）
稳定同位素地质学-地球科学系
國立臺灣師範大學地球科學系(所)通識課程綱要 科目代碼：ES C0123 科目名稱（中文）：穩定同位素地質學 科目名稱（英文）：Stable Isotope Geology 總學分數： 3 每週上課時數： 3 授課教師：米泓生 教師專長背景： 開課理由： 一、教學目標： 本課程主要介紹穩定同位素在全球變遷，環境地球化學，水文地質學，火成岩與變質岩地質學，碳酸岩地質學，古氣候學，海洋學與古海洋學，以及石油地球化學等研究上的應用。 二、教材內容： 第1週課程簡介 (講義；assigned readings) 第2週同位素的特性，歷史背景 第3週同位素的特性，歷史背景 第4週質譜分析，慣例，符號，和標準 第5週同位素分化作用的理論基礎(一) 第6週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 在自然界的分佈；分化關係 自然界水中的追蹤劑：氧和氫同位素 第7週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 火成岩與變質岩岩石學的應用 第8週氧(18O/16O) 同位素溫度和同位素地層 第9週期中考 第10週碳(13C/12C)同位素 碳循環與地球化學 碳同位素在自然界的變化；分化關係 第11週碳(13C/12C)同位素 有機物質 自然界水─碳循環 沉積碳酸岩─成岩作用，全球地球化學循環 第12週氮(15N/14N)同位素
氮循環和地球化學 第13週氮(15N/14N)同位素 有機物質；食物網 地下水 標本分析(F416R; Stable Isotope Lab) 第14週硫(34S/32S)同位素 硫循環和地球化學 硫同位素在自然界的變化；分化關係 第15週硫(34S/32S)同位素 地下水和孔隙水的硫循環 硫同位素曲線─全球變遷 第16週Student presentation 第17週Student presentation 第18週期末考; 繳交期末報告 三、實施方式： 期中考30%，期末考40%，期末報告20%，其他、作業10% 四、參考書目： 指定用書：1. Sharp, Z., 2007, Principles of stable isotope geochemistry: Pearson Prentice Hall, New Jersey, 344p. 參考書目： 1. Hoefs, J., 1987, Stable isotope geochemistry: Springer-Verlag, New York 2. Faure, G., 1986, Principles of isotope geology: John Wiley & Sons,New York 3. Anderson, T. F., and Arthur, M. A., 1983, Stable isotopes of oxygen and carbon and their application to sedimentologic and paleoenvironmental problems, in M. A., Arthur, eds., Stable isotopesin sedimentary geology: SEPM Short Course no. 10, p,1-151. 4. Mook, W.G. ed., 2001, Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle Principles and Applications: UNESCO/IAEA Series, https://www.360docs.net/doc/b311075885.html,/programmes/ripc/ih/volumes/volumes.htm
镭的作用和害处
作用： 一种化学元素。化学符号Ra ，原子序数88 ，原子量226.0254，属周期系ⅡA族，为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭，它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9％，已发现质量数为206～230的同位素中，除镭223 、镭224 、镭226 、镭228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中，每2.8吨铀矿中含1克镭。 镭是银白色金属，熔点700℃，沸点低于1140℃，密度约5克／厘米3。镭是最活泼的碱土金属，在空气中迅速与氮气和氧气作用，生成氮化物和氧化物，与水反应剧烈，生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子，氧化态为＋2，只形成＋2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物，化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水，硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物，用硫酸从铀矿石中浸出铀时，镭即成硫酸盐存在于矿渣中，然后转变为氯化镭，用钡盐为载体，进行分级结晶，可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线，能破坏人体内的恶性组织，因此镭针可治癌症。把镭盐和硫化锌荧光粉混合后，可制成永久性发光材料，涂在钟表和各种仪表上，可在暗处发光，是为夜光表。工业上用镭作为γ射线源，用于探伤，对金属材料的内部裂缝和缺陷进行无损伤检验。在科研上，用于镭γ标准源和镭-铍中子标准源。———————————————————————————— 害处： 镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物，用硫酸从铀矿石中浸出铀时，镭即成硫酸盐存在于矿渣中，然后转变为氯化镭，用钡盐为载体，进行分级结晶，可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线，能破坏人体内的恶性组织，因此镭针可治癌症.
同位素地质年代学中主要定年方法概述
同位素地质年代学的定年方法概述 一些元素(K,Rb,Re,Sm,Lu,U与Th)的自然长寿命放射性同位素,衰变为另种元素稳定同位素的作用,广泛应用于岩石与矿物的年龄测定。这种测年提供了关于地球地质历史的信息,并已用于标定地质年代表。地质过程时间维的确定就是一项重要而复杂的研究任务。准确标定某一地质体的年代就是区域地质学、地球化学、矿床学与大地构造学研究中不可缺少的内容,对于区域地史演化规律的研究与找矿方向的确定,都具有十分重要的理论与实际意义。可以说,现代岩石学在很大程度上已经离不开同位素地质学的研究。在上一世纪60-80年代Sr、Nd、Pb 等同位素地质理论蓬勃发展并逐渐成熟的形势下,Re-Os、Lu-Hf等新的同位素体系也在快速发展。近年来,由于各种新型同位素分析仪器的开发利用与分析测试技术方法上的迅猛发展,例如新一代高精度、高灵敏度、多接收表面热电离质谱仪(TIMS TRITON)、多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)与高灵敏度高分辨率离子探针质谱(SHRIMP)技术的开发与利用,大大拓宽了各种同位素新技术方法在地球科学各个领域中的应用,并取得了一系列令人瞩目的新发现与新认识。 目前,地质体的定年主要采用的就是K-Ar法、40Ar-39Ar法、U-Pb法、Pb-Pb法、Rb-Sr 法、Sm-Nd法等,已经获得了非常丰富的资料。然而,由于地质作用过程的复杂性、多期性与测年方法及测试对象的局限性,对已经获得的年龄数据,不同的学者往往有不同的地质解释。因此,开展同位素定年方法学中的适用性与局限性有关问题的研究,不仅有助于重新认识、评价与应用已有的资料,而且有利于今后工作中同位素定年方法的改进。 一、K-Ar法与40Ar-39Ar法 常规的K-Ar法定年主要建立在两个基本的假设条件之上。①矿物或岩石形成以后,对钾与氩保持封闭体系,既没有钾与氩的加入,也没有钾与氩的逃逸。②矿物或岩石中不含有大气氩;如果含有氩,则只能由大气混染造成,可以进行常规法定年的大气混染校正(穆治国,1990)。然而,随着超高真空技术、高频辐射加热技术与高精度质谱计的使用,在K-Ar法定年过程中,发现了越来越多与上述假设相矛盾的现象。在后期岩浆活动、变质作用等热扰动事件的影响下,矿物中不仅可以出现氩的丢失,而且可以出现氩的过剩(Jeager等,1985;陈文寄等,1992;李大明等,1999)。因此,对于曾经历过多期岩浆—变质—构造活动改造的地质体,常规K-Ar法已经不就是一种可靠的定年方法。 目前,被称为现代K-Ar法的分步升温释氩法,即40Ar-39Ar法, 39Ar/40Ar计时法就是把含钾样品放入核反应堆接收快中子照射,此时39K核被打进一个中子、放出一个质子,转变成半衰期为269年的39Ar,即发生39K(n,p)39Ar反应。用质谱计测定被照射样品中的39Ar/40Ar比值,代替通常在K-Ar法中的39Ar/40Ar比值,计算样品的地质年龄。 39Ar/40Ar年龄就是根据中子照射样品后,一次性溶化所释放的全部氩气来进行计算的。然而,39Ar/40Ar法的最大优越性就是采用分阶段升温加热的方法。通常每个温度阶段加热时间就是一小时,对每次加热所释放的氩进行纯化与质谱测定。这样,每一次试验结果就可计算出一个表面年龄;对任何一个样品来说,就能得到一系列的表面年龄。若以递增加热分阶段提取氩所得的表面年龄为纵坐标,释放39Ar的累积百分数为横坐标,则得到样品的年龄谱图。通过年龄谱图可判断氩在样品形成之后就是否发生过丢失。如果样品自结晶作用以来对氩与钾保持封闭体系,那么每次馏分的39Ar/40Ar*比值应该就是一样的,从而给出相同的表面年龄;这时,产生一致的年龄谱,即为一条水平线。 然而,更常见的就是,样品或者含有过剩氩或者自其结晶冷却以来并不保持封闭体系,这时每个气体馏分的表面年龄就是不同的,产生复杂的不一致年龄谱。通过不一致年龄谱的样式与形状,不仅能了解样品的地质热历史,辨认样品就是否因遭受后期加热而发生部分去气作用,而且往往还可以获得原始的形成年龄与次生的热扰动年龄。
水中镭的α放射性核素的测定
水中镭的α放射性核素的测定 GB11218－89 1 主题内容与适用范围 本标准规定了水中镭的α放射件核素的测定方法、操作步骤、主要仪器设备和试剂，以及计算公式。 本标准适用于天然地表水、地下水和铀矿冶排放废水中镭的α放射性核素的测定。测定的浓度下限为8×10-3Bq／L，精密度好于15％。 2 方法概要 用氢氧化铁—碳酸钙作载体，共沉淀浓集水中的镭，沉淀物用硝酸溶解。在有柠檬酸存在下的溶液中，再以硫酸铅钡为混合载体共沉淀镭。与其他α放射性核素分离。硫酸铅钡沉淀用硝酸溶液洗涤净化，并溶于氢氧化铵碱性乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液中。加冰乙酸重沉淀硫酸钡(镭)以分离铅。将硫酸钡(镭)铺样，干燥，用低本底α探测装臵测量，得出结果。 3 仪器设备与试剂 3.1 仪器设备 3.1.1 低本底α探测装臵。 3.1.2 离心机。 3.1.3 离心试管：10mL。 3.1.4 玻璃抽水泵。 3.1.5 过滤式铺样装臵(见图A2)或不锈钢样品盘。 3.2 试剂 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 3.2.1 盐酸：1190g／L。 3.2.2 硝酸：1410g／L。 3.2.3 冰乙酸：99％。 3.2.4 铁钙混合载体溶液：溶解14 4.6g硝酸铁[Fe(N03)3〃9H2O]和208g无水氯化钙[CaCl2]于400mL水中，加320mL硝酸(3.2.2)，用水稀至1L。 3.2.5 碳酸钠溶液：170g／L，溶解170g无水碳酸钠(Na2CO3)于水中并稀释至1L。 3.2.6 硝酸溶液：(2十1)，2体积硝酸和1体积水混合。 3.2.7 硝酸溶液：(1十100)，1体积硝酸和100体积水混合。 3.2.8 柠檬酸溶液：350g／L，溶解350g柠檬酸于水中，并稀至1L。 3.2.9 硝酸铅载体溶液：166g／L，溶解166g硝酸铅[Pb(NO3)2]于水中，并稀至1L。 3.2.10 硝酸钡载体溶液：9.517g／L，溶解9.517g硝酸钡[Ba(N03)2]于水中，并稀至1L。3.2.11 氢氧化铵溶液：(1十1)，1体积氢氧化铵和1体积水混合。 3.2.12 硫酸溶液：(1十1)，在不断搅拌下小心地将1体积硫酸加入1体积水中，混匀。3.2.13 EDTA溶液：93g／L，溶解93g乙二胺四乙酸二钠于水中，并稀至1L。3.2.14 碱性EDTA溶液：5体积EDTA二钠盐溶液(3.2.13)和2体积氢氧化铵溶液(3.2.11)混合。3.2.15 甲基橙指示剂溶液：1g／L，溶解0.18甲基橙于100mL水中。
锆、铪 —— 钛的兄弟们
锆、铪 —— 钛的兄弟们 王凌宇陈阵徐传明邱然 关键字钛锆铪世纪金属生物陶瓷原子能领域芯片工艺革命神奇金属 摘要本文以人们熟悉的钛为引入，以生物陶瓷、电子集成芯片等为例详细讨论了钛的同族金属——锆和铪的优良性质及其在社会生活中的巨大贡献，强调了化学学科与社会的紧密联系性。 一研究的缘起和概要 我们时常惊叹于自然界的神奇。自然界就像是一本人类永远也无法读完、读透的书，总是有意无意地给予走进她的人以意料之内或者意料之外的惊喜。人类作为她的崇拜者，从来没有停止过对她的奥秘的探寻。作为回报，一系列重要的发明和发现，大大改变了人类社会的面貌。我们的生活因此而方便，我们的文明也同时因此而进步。 本论文仅以对第四副族的三个元素的讨论做为切入点，简要论述它们的化学物理性质及其在社会生活的诸方面的重要应用，突出了该副族元素独特的优良性质所能给人类社会带来的巨大财富。我们在做资料收集和撰写论文的时候，本着阐述化学原理深入浅出、明细可靠和分析化学与社会关系时着眼长远和关注实际应用并重的原则，以经常被人们忽略的锆（Zirconium）和铪（Hafnium）为重点，并附带简略介绍钛（Titanium），以我们独特的视角观察、分析和讨论第四副族的这些元素的性质与应用，希望能在其中有所收获，有所发现，有所创新。 1 钛 钛是地壳中含量最丰富的元素之一，在所有元素中丰度占第9位。钛及其合金因有比重轻，强度高，耐腐蚀，耐高温等优良性能，广泛应用于航天、航空、航海设施、化工、冶金、发电、医药等领域。钛被誉为“21世纪的世纪金属”。 2 锆 锆及其化合物曾经被许多人认为是几乎没有工业价值的。但实际上锆及其化合物今天被广泛应用于工业生产和高新技术领域。R. Thompson曾在Specially Inorganic Chemicals 中对锆的今昔巨大变迁有过精彩的描述。 One of the most abundant minerals of the earth, ranking twentieth in order of abundance in the earth’s crust. In ancient time, zirconium minerals were regarded as gemstones which only aristocates had the privilege to own. Now since the technology of extacting pure zirconium from its compounds is highly developed comparatively, it is not a kind of jewellery any more. Instead, the ceramic industry widely uses zirconium silica and oxide to make requisites, facilitaing our way of living.
放射性同位素的检测方法和仪器
放射性同位素的检测方法和仪器 核辐射与物质间的相互作用是核辐射检测方法的物理基础。放射性同位素发出的射线与物质相互作用，会直接或间接地产生电离和激发等效应，利用这些效应，可以探测放射性的存在、放射性同位素的性质和强度。用来记录各种射线的数目，测量射线强度，分析射线能量的仪器统称为检测器。 一．核辐射的检测方法 使用相关核辐射检测仪器是检测核辐射的重要方法，利用物质衰变辐射后的电离、吸收和反射作用并结合α、β和γ射线的特点可以完成多种检测工作。对人体进行核辐射检查，主要先做物理性检测，如果发现检测指标异常，再进行生理性检测。主要采取以下方法： （一）使用核辐射在线测厚仪 核辐射在线测厚仪是利用物质对射线的吸收程度或核辐射散射与物质厚度有关的原理进行工作的。 （二）使用核辐射物位计 不同介质对γ射线的吸收能力是不同的，固体吸收能力最强，液体次之，气体最弱。若核辐射源和被测介质一定，
则被测介质高度与穿过被测介质后的射线强度将被探测器将穿过被测介质的I值检测出来，并通过仪表显示H值。 （三）使用核辐射流量计 测量气体流量时，通常需将敏感元件插在被测气流中，这样会引起压差损失，若气体具有腐蚀性又会损坏敏感元件，应用核辐射测量流量即可避免上述问题。 （四）使用核辐射探伤 放射源放在被测管道内，沿着平行管道焊缝与探测器同步移动。当管道焊缝质量存在问题时，穿过管道的γ射线会产生突变，探测器将接到的信号经过放大，然后送入记录仪记录下来。 二．核辐射的检测仪器 检测核辐射有各种不同的仪器，一般将检测器分为两大类：一是“径迹型”检测器，如照像乳胶、云室、气泡室、火花室、电介质粒子探测器和光色探测器等，它们主要用于高能粒子物理研究领域。二是“信号型”检测器，包括电离计数器，正比计数器，盖革计数管，闪烁计数器，半导体计数器和契伦科夫计数器等，这些信号型检测器在低能核物理、辐射化学、生物学、生物化学和分子生物学以及地质学等领域越来越得到广泛地应用。放射性运输从业人员所使用的检测器基本上属于“信号型”检测器。 “信号型”检测器包括电离型检测器、闪烁检测器和闪
同位素
同位素 科技名词定义 中文名称： 同位素 英文名称： isotope 定义1： 具有相同原子序数(即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同)，但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。 所属学科： 电力(一级学科) ；核电(二级学科) 定义2： 中子数不同的同一种元素的一种原子形式，包括稳定同位素和放射性同位素。 所属学科： 生态学(一级学科) ；全球生态学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 氕与氘互为同位素 具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素(Isotopes)。目录[隐藏] 定义 概述 同位素列表 同位素和其他核技术的开发应用 [编辑本段] 定义 以上定义中的原子是广义的概念，指微观粒子。 例如氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢）、T氚（又叫超重氢）；碳有
多种同位素，例如12C（12为上标，下同）、14C等。在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。许多同位素有重要的用途，例如12C是作为确定原子量标准的原子；两种H 原子是制造氢弹的材料；235U是制造原子弹的材料和核反应堆的原料。同位素示踪法广泛应用于科学研究、工农业生产和医疗技术方面，例如用O标记化合物确证了酯化反应的历程，I 用于甲状腺吸碘机能的实验等。 [编辑本段] 概述 同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学行为几乎相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数,例如碳14，一般用C14而不用14C. 自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。 同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同（如：化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：熔点和沸点）]。自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。 同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。 1910年英国化学家F.索迪提出了一个假说，化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置上，称做同位素。不久，就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是206.08，另一种则是208。1897年英国物理学家J.J.汤姆逊(约瑟夫.约翰.汤姆逊)发现了电子，1912年他改进了测电子的仪器，利用磁场作用，制成了一种磁分离器（质谱仪的前身）。当他用氖气进行测定时，无论氖怎样提纯，在屏上得到的却是两条抛物线，一条代表质量为20的氖，另一条则代表质量为22的氖。这就是第一次发现的稳定同位素，即无放射性的同位素。当F.W. 阿斯顿制成第一台质谱仪后，进一步证明，氖确实具有原子质量不同的两种同位素，并从其他70多种元素中发现了200多种同位素。 到目前为止，己发现的元素有109种，只有20种元素未发现稳定的同位素，但所有的元素都有放射性同位素。大多数的天然元素都是由几种同位素组成的混合物，稳定同位素约有300多种，而放射性同位素竟达约1500种以上。 1932年提出原子核的中子一质子理论以后，才进一步弄清，同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的（质子数=核电荷数=核外电子数），并具有相同电子层结构。因此，同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，这就造成了各原子质量会有所不同，涉及原子核的某些物理性质（如放射性等），也有所不同。一般来说，质子数为偶数的元素，可有较多的稳定同位素，而且通常不少于3个，而质子数为奇数的元素，一般只有一个稳定核素，其稳定同位素从不会多于两个，这是由核子的结合能所决定的。 [编辑本段] 同位素列表 同位素的发现，使人们对原子结构的认识更深一步。这不仅使元素概念有了新的