核化学和放射化学
放射性化学与核化学
放射性化学与核化学放射性化学与核化学作为现代化学的一个分支，放射性化学与核化学主要研究放射性物质的化学性质以及核反应等相关问题。
它不仅在核能工业、核武器研究等领域有着广泛的应用，还对科学家深入了解元素的结构、性质与变化、揭示化学反应机理等起着重要作用。
放射性化学放射性化学是研究放射性物质的化学性质、动力学和分析方法的科学。
放射性物质具有放射性变化，在发生放射性衰变的同时释放出大量的能量，这种能量的产生对物质的化学性质有着很大的影响。
因此，放射性化学研究的主要目标就是探究放射性物质与其它物质的相互作用及其原因。
放射性核素的放射性衰变可以引起化学键的破裂，甚至引发新的化学反应，放射性核素的分析方法也与正常物质分析有着很大的不同。
比如，白金族元素的谱分析中，由于贡献的精细分裂结构被放射性产生大的撕裂，因此其谱线常常会被其他元素的谱线掩盖。
所以放射性化学家需要使用特殊的技术，如伽马光谱学、放射化学反应、比较计数技术等来分离和分析放射性核素，揭示它们的化学与物理性质。
放射性物质在自然界和工业环境中的存在，对大气、水体以及植物、动物等生物体都会产生影响。
放射性物质的环境污染和核污染事件都对人类和地球的生存环境构成了威胁。
放射性化学的研究在核工业、核墨子、核医学等方面起着关键作用。
知道放射性核素的化学性质，有助于人们避免或减少辐射危害。
核化学核化学是研究原子核的化学性质和函数的学问，它是物理化学与核物理学之间的交叉学科。
核化学理论奠定了合成超重衰变的理论基础，这是目前制备超重元素的唯一途径。
核化学在化工、化纤、电子等工业中也有着广泛的应用和推广。
核化学主要研究原子核与电子壳层和各种化学元素之间的相互作用和反应，探究核反应的机理及其应用。
核化学的研究涉及到放射性核素的合成、分离、净化、分析、测量及其在科学研究和工业生产中的利用，还研究核反应的过程、中间体及其动力学，揭示核反应的本质，为核工程应用提供重要的理论基础。
南华大学903 核化学与放射化学2021年考研专业课初试大纲
招生学院
核科学技术学院 一、考试内容
招生专业代码
招生专业名称
考试科目代码及名称
0827 0858
核科学与技术 能源动力
903 核化学与放射化学
1. 原子核物理：原子核的组成，原子核的性质，原子核模型；
பைடு நூலகம்
2. 放射性：放射性衰变的基本规律、放射性平稳、放射性衰变类型；
3. 射线与物质的相互作用：α、β、γ 及中子与物质的相互作用；
4. 核反应：核反应截面，中、低能核反应，原子核裂变，核聚变；
5. 放射化学分离方法：放射化学分离的特点，常用的放射化学分离方法；
6. 天然放射性元素化学：放射性元素，放射性核素，三个天然放射系，铀、
钍、镭、氡、氚及放射性碳化学；
7. 人工放射性元素：放射性铯、锶、碘化学，镎、钚、镅化学，放射性锰、
铁、钴、锌化学；
8.核燃料化学：铀的提取，铀同位素浓缩，乏燃料后处理，高放废物的处理
与处置。
二、考试形式与 试卷结构
（一）试卷成绩及考试时间 本试卷满分为 100 分，考试时间为 180 分钟。 （二）答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 （三）试卷内容结构 基本知识：约 30 分 基本理论：约 70 分 （四）试卷题型结构 综合分析题（4-5 个，含问题解答、计算分析、综述答题等）
学位点意见： 学位点负责人签字：
招生单位意见： 招生单位负责人签字（盖章）：
核化学与放射化学
1、放射性：在涉及放化操作的整个过程中，放射性一直存在，放射性核素一直按固有的速率衰变，并释放出带电粒子或射线。
这是放射化学最重要的特点。
2、不稳定性：由于放射性物质总是在不断地衰变，由一种物质转变为另一种或多种物质，使研究体系的组成不断发生变化。
这就要求相应的快化学研究方法。
3、低浓度性1896年，放射性的发现，贝克勒尔1934年，人工放射性的发现，小居里夫妇1939年，铀的裂变，哈尔同位素：质子数相同、中子数不同的两个或多个核素同质异能素：处于不同的能量状态且其寿命可以用仪器测量的同一种原子核同中子异核素：中子数N相同而质子数Z不同的核素同质异位素：质量数A相同而质子数Z不同的核素β稳定线：稳定核素几乎全部位于一条光滑曲线或该曲线两侧质子滴线：位于β稳定线上侧，其上元素最后一个质子结合能为0中子滴线：位于β稳定线下侧，其上元素最后一个中子结合能为0核的电荷分布半径小于核物质的分布半径说明，核表面的中子比质子要多，原子核仿佛有一层中子皮质量亏损：组成原子核的Z个质子和（A-Z）个中子的质量和与该原子核的质量m(Z,A)之差称为质量亏损以原子质量单位表示的原子质量M(Z,A)与原子核的质量数A之差称为质量过剩原子核的结合能：由Z个质子和N个中子结合成质量数为A=Z+N的原子核时，所释放的能量称为该原子核的结合能将结合能B( Z,A)除以核子数A，所得的商ε平衡分离过程：依靠达到平衡的两相中，所需组分和不需要组分的含量比的差别速率控制过程：依靠所需组分和不需要组分传递速率的不同，造成两相中所需组分和不需要组分含量比的差别分离因数：表征两相中所需组分A和不需组分B含量比差别的一个系数回收率：表示样品经过分离后，回收组分的完全程度富集系数：所需组分A和不需组分B的回收率之比放射性核素纯度，指在含有某种特定放射性核素的物质中，该核素的放射性活度对物质中总放射性活度的比值放射化学纯度指在一种放射性样品中，以某种特定的化学形态存在的放射性核素占总的该放射性核素的百分数比移值：某斑点或窄条的中心移动距离与流动相移动距离之比载体：加入的常量的稳定核素反载体：加入的一定量可能沾污核素的稳定同位素同离子效应：沉淀的溶解度会因有共同离子的过量存在而减少盐效应：当在溶液中加入不是太过量的同离子，而是加入并非构成沉淀的其他离子时，也会使溶解度增加共沉淀分离法：利用溶液中某一常量组分（载体）形成沉淀时，将共存于溶液中的某一或若干微量组分一起沉淀下来的方法。
放射化学与核化学
放射化学与核化学1 用DPTP 从硝酸介质中分离镅与镧系元素唐洪彬，程琦福，叶国安，叶玉星，蒋德祥，朱文彬，陈 辉本工作采用改进的方法合成Am 3＋与Ln 3＋的新型萃取剂2,6-二-(5,6-二正丙基-1,2,4-三嗪-3-取代)-吡啶(DPTP ），并用MS 、1HNMR 、IR 等对它进行了分析与鉴定。
选定30%辛醇-正十二烷(ODOD ）作稀释剂，研究了DPTP 体系的平衡时间、萃取剂浓度、NO 3－浓度、初始水相HNO 3浓度、相比等因素对Am 和Eu 分配比的影响。
实验结果表明：该萃取体系在5 min 内可达到萃取平衡；D Am随NO 3－浓度增加而增大；随着水相酸度提高，D Am 和D Eu 均显著增大，但二者间的分离因子SF Am/Eu 恒定在100～120范围内；在0.5～2.0 mol/L HNO 3介质条件下，可有效分离Am(Ⅲ）和Eu(Ⅲ）。
此外，实验研究了0.02 mol/L DPTP/ODOD 体系对La 、Ce 、Nd 、Sm 、Gd 等5种常量元素的萃取。
在0.5 mol/L HNO 3条件下，5个镧系元素的分配比均为10－2，这一结果与用152～154Eu 作示踪剂的实验结果一致。
经103 Gy 辐照后，萃取剂的萃取性能基本不变；当辐照剂量达到5⨯104 Gy 后，D Am 下降较快。
实验考察了0.02 mol/L DPTP/ODOD 有机相中Am 的反萃。
用0.01 mol/L HNO 3进行3级反萃，可定量反萃有机相中的Am 。
2 iPr-BTP 对镅和稀土元素的萃取行为研究程琦福，唐洪彬，蒋德祥，叶国安，叶玉星，朱志轩以正十二烷/30%辛醇溶液为稀释剂，研究了2,6-双（5,6-二异丙基-1,2,4-三唑-3）吡啶（iPr-BTP ）在硝酸介质中对镅和15种稀土元素的萃取行为，测定了各元素的萃取分配比，实验考察了水相酸度、iPr-BTP 浓度、稀释剂组成、萃取时间、离子强度对萃取Am(Ⅲ）和Eu(Ⅲ）分配比的影响。
核化学与放射化学复习资料
核化学与放射化学复习资料集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]名词解释部分（4*5’）载体：是以适当的数量载带某种微量物质共同参与某化学或物理过程的另一种物质，载体与被载带物具有相同的化学行为，最终能与放射性物质一起被分离出来；同位素载体：稳定同位素的可溶性盐类作载体，分离89Sr、90Sr用SrCl2；137Cs用CsCl，131I用127I，3H用1H等；非同位素载体：没有稳定同位素的放射性核素，应用化学性质相似的稳定元素的盐类作载体，分离226Ra加入Ba，147Pm-Nd(NO3)3；99Tc-NH4ReO4。
反载体：指在分离过程中，为了减少一种放射性核素对其他放射性核素的污染而加入的该种放射性核素的同位素载体。
同位素反载体：如，在分离90Sr时，容易受到144Ce的污染，去污因数仅为13，但若加入一定量的稳定同位素Ce( Ⅲ)作为反载体后，去污因数可提高到9000用MnO2从95Zr-95Nb体系中吸附95Nb时，加入稳定的Zr；非同位素反载体：如，在分析239Pu的裂变产物时，239Np对分离出的裂变产物会产生污染，加入与Np价态相同的Ce(Ⅳ)盐作为反载体，可明显降低Np的污染核素：具有相同的质子数Z、相同的中子数N、处于相同的能量状态且寿命可测的一类原子。
同位素：质子数相同、中子数不同的两个或多个核素。
同质异能素：处于不同的能量状态且其寿命可以用仪器测量的同一种原子核。
同质异位素：质量数相同、质子数不同的核素。
同中子异荷素：中子数相同、质子数不同的核素。
等超额中子素：核中超额中子数(N-Z)相同的核素。
镜像素：若两个核素的Z、N和A之间存在关系是Z1=N2, Z2= N1,A1=A2。
电离：具有一定动能的带电粒子与原子的轨道电子发生库仑作用时，把本身的部分能量传递给轨道电子如果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，这样过程叫电离。
核化学与放射化学分会
核化学与放射化学分会
核化学与放射化学分会是中国化学会的一个专业分会，成立于1982年。
该分会旨在促进中国核化学和放射化学的发展，推动核化学和放射化学在国民经济中的应用，加强核物理、放射化学和同位素科学技术的研究与应用，提高中国核化学和放射化学的学术水平和国际地位。
核化学与放射化学分会的主要工作包括组织和举办学术会议、研讨会和讲座，开展学术交流和合作，编写出版相关专业书籍、期刊和报告，推广核化学和放射化学在工业、环境、医疗等领域的应用，开展青年学者培养和交流活动等。
该分会会员涵盖了从事核化学、放射化学、同位素科学与技术以及相关领域的专业人士和研究机构，为中国核化学和放射化学的发展做出了重要贡献。
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核化学与放射化学汇总
放射性衰变研究
研究放射性同位素的产生、性 质、衰变规律及其在自然界和 人类生活中的应用。
清洁能源研究
利用核化学技术，开发清洁、 高效的能源，如核能、核聚变 等。
02
放射化学概述
放射化学定义与特点
定义
放射化学是研究放射性物质及其与化学物质相互作用的科学。
特点
放射化学涉及放射性物质的化学性质、行为、分离和分析，以及其在环境、生物和医学等领域 中的应用。
核化学与放射化学汇 总
汇报人：
202X-12-21
目录
• 核化学概述 • 放射化学概述 • 核化学与放射化学关系 • 核化学应用领域 • 放射化学应用领域 • 核化学与放射化学未来展望
01
核化学概述
核化学定义与特点
定义
核化学是研究原子核和核子集团的性质、结构、 转变以及它们与周围物质相互作用的科学。
核技术应用拓展
除了传统的核能发电领域，核化学还将推动核技术在医疗、农业、工业等领域的应用，如 放射性药物研发、放射性示踪技术、放射性同位素生产等。
放射化学未来展望
放射性废物处理与处置
随着核能的发展，放射性废物处理与处置成为亟待解决的问题。放射化学将致力于研究更高效、更安全的放射性废物 处理技术，包括固化、稳定化、地质处置等，以确保放射性废物对环境和人类健康的影响最小化。
06
核化学与放射化学未来展望
核化学未来展望
核能利用与环境保护
随着全球对清洁能源需求的增加，核能作为一种高效、环保的能源形式，未来将得到更广 泛的应用。核化学将致力于提高核能利用效率，降低核废料产生，以及研究更安全、更环 保的核燃料循环技术。
核材料研究
核材料是核能、核技术应用的基础。未来，核化学将加强核材料的研究，包括新型核燃料 、控制材料、防护材料等，以满足核能发展的需求。
核化学与放射化学考研真题
核化学与放射化学考研真题核化学与放射化学是化学学科的重要分支之一，主要研究核反应、放射性同位素及其衰变、核辐射等相关内容。
在考研中，这部分知识通常是化学专业的学生需要掌握的重点内容。
本文将以考研真题为线索，围绕核化学与放射化学的相关知识进行论述，旨在帮助考生更好地理解和掌握这一领域。
一、选择题1. XX短寿命核素的半衰期为0.1s，则等效密度为多少？这道题主要考察半衰期与等效密度之间的关系。
等效密度（ρ）定义为单位体积内含有的核素数目（N）与物质密度（ρ0）的比值，即ρ=N/ρ0。
根据放射性衰变的规律，半衰期（T）与衰变常数（λ）之间存在着以下关系：T=0.693/λ。
因此，我们可以利用半衰期计算出衰变常数，再根据密度计算等效密度。
2. 关于α粒子穿透能力的说法，下列选项中正确的是：A. 相对于β粒子，其穿透能力强B. 由于质荷比较大，其穿透能力强C. 由于能量较大，其穿透能力强D. 相对于γ射线，其穿透能力强3. 下列关于β射线的说法，正确的是：A. 能够在电场中偏转B. 能够照相底片C. 具有较强的穿透能力D. 具有双电荷二、应用题4. 以下是某放射性同位素的衰变过程：A→B→C→D。
已知初始浓度为100 mol/L的A经历4个半衰期后，其浓度降至6.25 mol/L。
求每个半衰期的半衰期常数。
这道题考察的是放射性衰变的定量计算。
根据放射性衰变规律，每经过一个半衰期，核素的浓度会减少一半。
因此，我们可以根据给出的数据，逆推半衰期的数量和常数。
5. 某个核反应的截面随入射粒子的能量增加而呈现以下变化趋势：能量/MeV 截面/mb1 5010 100100 2001000 300请根据给出的数据，画出能量与截面的变化趋势图，并描述能量对截面的影响。
这道题目涉及到核反应中截面与入射粒子能量之间的关系。
根据给出的数据，我们可以绘制出能量与截面的变化趋势图，并解释能量对截面的影响。
三、综合题6. 以下是某个放射性同位素的衰变过程：A→B→C→D。
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核化学和放射化学
20世纪上半叶，从发现放射性元素、核裂变、人工放射性，到核反应堆的建立，核爆炸的毁灭性破坏等，核化学和放射化学一直是十分活跃和开创性的前沿领域。
但到了后半个世纪，由于核电站和核武器发展的需要，核化学和放射化学转向以生产和处理核燃中心，自身的科学研究和新的发现相对减少。
放射性同位素和核技术在分析化学、生命科学、环境科学、医学等方面紧密结合，使其应用和交叉研究蓬勃发展起来。
从目前的动向看，核化学和放射化学主线大体有如下几方面。
(1)超重元素“稳定岛” 能找到吗? 20世纪60年，Myers和Nilssdn等核物理学家从核内存在着核子壳层和幻数的理论模型出发，提出了超重元素存在 "稳定岛"的学说，即在核质子数Z=114和中子数N=186的幻数附近，有一些超重原子核特别稳定，其寿命可能长达若干年甚至1015年，这些长寿命的超重元素构成了一个“稳定岛"。
在这一学说吸引下，近30多年来无数核科学家通过各种方法从自然界和核反应中去寻找这个梦寐以求的境地—稳定岛。
至1999年6月，世界上三个大实验室，美国的LawrenceBerkeley实验室(LBL)，德国的Darmstadt重离子研究会 (GSI)和位于俄罗斯的Dubna联合核子研究所 (JINR)，分别用重粒子轰击的方法合成了重元素114、116和118，但由于加速器流强不够和反应截面在10-12靶，所以只获得了极少几个原子，有关证实研究已在重覆进行。
这意味超重元素“稳定岛"将有可能存在。
可以设想21世纪重粒子器的流强增大，使产生超重元素的原子数目大增，再加上分离、探测药物，主要用于多种疾病的体外诊断和体内治疗，还可在分子水平上研究体内的功能和代谢。
21世纪将在单光子断层扫描仪 (SPECT)药物方面有新的突破;将会用放射性标记的放免活性和专一性极”人抗人”单克隆抗体作为生物导弹，定向杀死癌细胞;而中枢神经系统显像将推动脑化学和脑科学的发展。
(3)核分析技术将以其高灵敏度等优点向纵深发展放射性示踪技术和核分析技术始终因其灵敏度很高的优点在各个领域中得到广泛的应用。
核分析方法未来将在分析化学中大有作为，如物种分析(speciation)，分子活化分析，生物-加速器质谱学 (bio-accelerator mass spectrometry，Bio-AMS)，粒子激发X-射线发射 (particle induced X一ray emission，PIXE)包括扫描质子微探针 (scanning proton microprobe，SPM)、"-粒子质子X-射线谱仪(alpha proton X一ray spectrometer，APXS)等各种新型结构和功能的分析仪器将为未来人类认识大自然提供有利的武器。