辐射化学2-1

第一章射线与物质的相互作用1.不同射线在同一物质中的射程问题如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线，能否从这一曲线求得d （氘核）与t （氚核）在同一物质中的射程值？如能够，请说明如何计算？解：P12”利用Bethe 公式，也可以推算不同带点例子在某一种吸收材料的射程。

”根据公式：)()(22v R M M v R b abb a a ZZ =，可求出。

步骤：1先求其初速度。

2查出速度相同的粒子在同一材料的射程。

3带入公式。

2：阻止时间计算：请估算4MeV α粒子在硅中的阻止时间。

已知4MeV α粒子的射程为17.8μm 。

解：解：由题意得 4MeV α粒子在硅中的射程为17.8um 由T ≌1.2×107-REMa，Ma=4得 T ≌1.2×107-×17.8×106-×44()s ＝2.136×1012-()s3：能量损失率计算课本3题，第一小问错误，应该改为“电离损失率之比”。

更具公式1.12-重带点粒子电离能量损失率精确表达式。

及公式1.12-电子由于电离和激发引起的电离能量损失率公式。

代参数入求解。

第二小问：快电子的电离能量损失率与辐射能量损失率计算：()20822.34700700()rad iondE E Z dx dEdx*⨯≅=≈4光电子能量：光电子能量：（带入B K ） 康普顿反冲电子能量：200.511m c Mev =ie hv E ε-=220200(1cos ) 2.04(1cos 20) 4.16160.060.3947(1cos )0.511 2.04(1cos 20)0.511 2.040.06Er Ee Mev m c Er θθ--⨯====+-+-+⨯5:Y 射线束的吸收解：由题意可得线性吸收系数10.6cm μ-=，311.2/pb g cm ρ=12220.6 5.3610/11.2/m pb cm cm g g cm μμρ--∴===⨯质量吸收系数 由r N μσ=*可得吸收截面：12322230.6 1.84103.2810/r cm cm N cmμσ--===⨯⨯ 其中N 为吸收物质单位体积中的原子数2233.2810/N cm =⨯ 0()t I t I e μ-=要求射到容器外时强度减弱99.9% 0()0.1%0.001t I t e I μ-∴=∴=即t=5In10 =11.513cm6：已知)1()(tι--=e A t f t 是自变量。

放射化学第一章绪论1.1898年M. Curie用化学方法发现放射性元素钋；2.1910年，英国的Cameron提出将其作为一个独立的分支；3.放射化学诞生于1898年。

4.1956年北大开始建设我国第一个放射化学专业。

5.1958年开始在全国正式招收放射化学专业本科生。

6.1981年，放射化学专业成为国家批准建立的首批博士点之一。

7.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科（基础8.放射化学：研究放射性化学的物理化学行为和状态及其分离纯化方法和原理）9.放射化学包括的内容：核化学，核药物化学，放射性元素化学，放射分析化学，同位素生产及标记化合物，环境放射化学。

10.辐射化学和放射化学的区别：放射化学侧重研究放射性物质的化学性质和化学行为，而辐射化学主要研究辐射（射线）对物质的作用11.放射化学的主要特点：放射性；不稳定性；微量性1-7第二章基础知识1.核素：具有相同的质子数Z、相同的中子数N、处于相同的能态且寿命可测的一类原子2.同位素：质子数相同、中子数不同的两个或多个核素。

3.异位素：中子数相同、质子数不同的核素为同中子:。

4.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5.同质异位素：不存在相邻的稳定的6.元素质子数的幻数：2, 8, 20, 28, 50, 和827.元素中子数的幻数：2, 8, 20, 28, 50, 82,和1268.质子和中子统称核子9质子和中子是核子的两种不同状态10.核力：核子间存在的短程强相互作用（吸引）11.原子核的核力作用半径大于电荷分布半径12.原子核的体积与原子核的质量数成正比13.原子核的核子密度约：1038核子•cm-314.核物质的密度约：1.66 ⨯1014(g•cm-3)15.位于中子滴线上的核素，其最后一个中子的结合能为零；16.位于质子滴线上的核素，其最后一个质子的结合能为零；17.核衰变：不稳定原子核自发地放出粒子或电磁辐射变成另一种原子核的过程；18.对任一元素，质量数越大，α衰变能越小，质量数越小，α衰变能越大19.相对于β稳定线，中子过剩的核素发生β-衰变，质子过剩的核素发生β+衰变；20.只有在衰变能大于1.02MeV的情况下才能发生β+衰变21.放射性活度：每秒钟放射出的粒子个数（A) Bq(贝可）, Ci（居里）, 1居里＝3.7⨯107Bq.22.质子：1H的原子核23.规定1u等于一个12C原子质量的1/1224.核物质：由无限多等量中子和质子组成的、密度均匀的物质称为核物质。

化学物质的放射性性质化学物质的放射性性质是指在核反应过程中释放出放射性辐射的性质。

放射性是指物质具有放射性衰变的特性，即原子核自发地发生变化，释放出射线或颗粒，从而将原子核转变为其他元素。

在化学领域中，对放射性性质的研究有助于了解物质的崩解过程、确定化学反应的机理以及辐射对健康和环境的影响。

1. 放射性元素和同位素放射性元素是指具有放射性的原子核的化学元素。

这些元素的原子核不稳定，会自发地发生衰变，从而释放出放射性辐射。

一些常见的放射性元素包括铀、钚、镭等。

放射性元素通常有多种同位素存在。

同位素是指有相同原子序数但质量数不同的原子核。

不同同位素之间的核子组成可能不同，其中包括中子和质子的数量。

放射性同位素的半衰期决定了其衰变速率以及放射性活性。

2. 放射性衰变的种类放射性元素的原子核会通过不同的衰变方式释放出不同类型的辐射。

常见的放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变。

α衰变是指放射性原子核释放出一个α粒子（由两个质子和两个中子组成），原子序数减2、质量数减4，从而转变为原子序数较小的另一个元素。

α衰变通常发生在质量较大的元素上，如铀、钚等。

β衰变是指放射性原子核通过释放出一个β粒子（质子或中子），从而转变为一个原子序数更大的元素。

β衰变分为β+衰变和β-衰变两种类型。

β+衰变是指原子核内部的质子转变成一个正电子和一个中微子，而β-衰变是指中子转变成一个质子、一个电子和一个反电子中微子。

γ衰变是指原子核从一个激发态跃迁到基态，通过发射γ射线来释放多余的能量。

γ射线是电磁波，具有高能量和穿透力。

3. 辐射的性质和应用放射性衰变会释放出放射性辐射，包括α粒子、β粒子以及γ射线。

这些辐射在物质中传播，并对物质和生物体产生一定的效应。

α粒子是带有正电荷的粒子，电离能力强，但穿透能力较弱。

β粒子是电子或正电子，电离能力和穿透能力较α粒子弱。

γ射线具有极高的能量和极强的穿透力，对物质造成较强的电离效应。

放射性物质的辐射性质被广泛应用于医学、工业和科学研究中。

第一章1.给出N 、R 、φ、ψ和r 的微分谱分布和积分普分布的定义，并写出用βE 表示这些辐射量的表达式。

解：N 、R 、φ、ψ和r 均存在着按粒子能量分布，如果用Q 代表这些辐射量，用 E 代表粒子能量(不包括静止能)，则Q(E)是Q 的积分分布，它是能量为0—E 的粒子对Q 的贡献，QE 是Q 的微分分布，它是能量在E 附近单位能量间隔内粒子对Q 的贡献，用P E 表示以上辐射量。

dEd P EEΩ=⎰⎰Ωϕ ψ=dEd EP EEΩ⎰⎰ΩR=ααdEd dtd EP E tEΩ⎰⎰⎰⎰Ωr=dE EP E E ⎰N=ααdEd dtd p EtEΩ⎰⎰⎰⎰Ω2.判断下表所列各辐射量与时间t 、空间位置γ、辐射粒子能量E 和粒子运动方向Ω之间是否存在着函数关系，存在函数关系者在表中相应位置处划“”，不存在则划“”号。

解：如下表所示3.一个60C 0点源的活度为3.7×107Bq ，能量为1.17Mev 和1.13Mev 的γ射线产额均为100%。

求在离点源1m 和10m 处γ光子的注量率和能量注量率，以及在这些位置持续10min 照射的γ光子注量和能量注量。

解：先求在离点源1m 处γ光子注量和能量注量率1262721.10892.5114.34%100107.34%100--⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=smrA πϕ2131372211114.34%)10010602.133.1%10010602.117.1(107.34%100)(⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=⨯+=rE E A πψ220.10108.1mw ⨯=在离点源10m 处γ光子注量和能量注量率1242722.10892.5104%100103074%100--⨯=⨯⨯⨯=⨯=s mrA ππϕN R Φ ΦE Φ(E) Ψ ΨE Ψ(E) φ φE ψE ψE P P E P(E) r r E t × × × × × × × × √ √ √ √ √ √ √ × √ r √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ E × × × √ √ × √ √ × √ √ √ × √ √ √ √ Ω× × ××××××××××√√√×√21821372212.10108.1104%)10010602.133.117.1(107.34%100)(--⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=mw rE E A ππψ由于o c 60半衰期比较长，可以忽视为10min 内无衰减 则：在离点源1m 处持续10min 照射的γ光子注量和能量注量286210532.560010892.5-⨯=⨯⨯==Φm t ϕ222182.1000.760010108.1-⨯=⨯⨯==ψmJ t ψ4.平行宽电子束垂直入射到散射箔上，其注量为Φ0，设电子束无衰减的穿过散射箔后沿与入射成600角的方向射出。

放射化学总结参考着复习放射化学第一章绪论1、放射治疗化学的概念和内容：牵涉放射性元素的化学就是放射治疗化学，它就是研究放射性物质和原子核转型过程产物的结构，性质，制取，互动，鉴别和应用领域的科学。

放射治疗化学的概念也就涵括了放射治疗化学的内容。

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。

3、载体：可载拎放射治疗物质一起参予反应的常量物质；反载体：能够制止放射性物质出席反应的常量物质。

第二章同位素交换1、同位素效应：指由于同位素质量的相同而引发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很大，重元素的同位效应可以忽略。

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：指数形式：3、解离机理两种化合物均能够展开对称的离解，分解成相同同位素的同种粒子，那么在这些化合物之间将展开同位素互换。

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、电子迁移机理处在相同水解态的同位素原子，可以通过电子迁移引致同位素的再分配。

实际上，在这种互换中，原子并未从一种化合物向另一种单质转移。

6、其它对称化学反应的同位素互换机理如四基环已烷中的碳原子在侧链和还之间的，这就是个重排反应，因为五元环和六元环均就是较平衡环路。

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：二者构成同一晶体（化学性质相近，化学构型相近，晶体结构相近）；同二晶：在一定条件下构成结构相同的混晶（化学共同组成相似，而晶体结构相同，介稳态结构晶体，就是一种强制性同晶，存有混合下限）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。

化学反应机理的辐射化学反应辐射化学反应是指在受到辐射（如电子，光子等）能量作用下，分子或原子发生化学变化的过程。

辐射化学反应具有独特的机理和特性，对于探索分子结构、反应动力学和化学物理过程具有重要意义。

本文将探讨辐射化学反应的机理及其在化学研究中的应用。

一、辐射化学反应的机理在辐射化学反应中，辐射能量的吸收会导致分子或原子发生激发或电离，从而形成活性物种。

常见的辐射化学反应机理包括：1. 激发态反应当分子吸收辐射能量后，处于激发态的分子将具有更高的反应活性。

激发态分子可以通过非辐射跃迁或辐射跃迁退激回到基态，也可以在激发态下进行化学反应。

激发态反应可以通过自由基机理、偶合机理等途径进行。

2. 电离反应辐射能量可以使分子中的电子脱离原子或分子，形成带电粒子（阳离子、阴离子或自由电子）。

这些带电粒子具有较高的反应活性，常参与诸如电子转移反应或电子复合反应等过程。

3. 能量转移反应辐射能量可以通过非辐射转移方式将能量传递给周围的分子，使其发生化学变化。

能量转移反应在聚合反应、光敏反应等领域有着广泛的应用。

二、辐射化学反应的应用辐射化学反应在化学研究和工业生产中具有重要的应用价值。

1. 放射性同位素标记技术辐射化学反应可以利用放射性同位素标记技术，对化学物质进行示踪和定量分析。

通过标记示踪，可以追踪化学物质的输运、代谢过程，揭示化学反应的机制和动力学特性。

2. 辐照技术辐照技术是指利用辐射能量来改变物质的性质或进行有针对性的处理的技术。

辐照技术广泛应用于材料改性、辐射灭菌、辐射致变育种等领域。

通过控制辐射剂量和辐照条件，可以实现对物质结构和性能的精确调控。

3. 辐射敏化剂辐射敏化剂是指在放射治疗中利用辐射化学反应提高放射疗效的药物。

通过辐射敏化剂的加入，可以提高肿瘤细胞对放射线的敏感性，从而达到更好的治疗效果。

4. 核能利用辐射化学反应在核能利用中具有重要应用，例如核裂变反应和核聚变反应。

核裂变反应是指重核分裂成两个或多个较小的核片段，释放大量能量。

放射化学相关知识点总结一、放射化学的基本概念1. 放射性元素及其化合物放射性元素是指原子核不稳定，能够自发地发出辐射（α射线、β射线或γ射线）的元素。

常见的放射性元素包括铀、钚、钍、镅等。

放射性元素在化合物中形成放射性化合物，具有一定的化学性质。

2. 放射性同位素同位素是指原子序数相同、质子数不同的元素，在自然界中存在着多种同位素。

放射性同位素是指具有放射性的同位素，在放射性核化学中具有重要的研究价值。

3. 放射性衰变放射性元素会经历自发性的放射性衰变过程，释放出能量和粒子。

常见的放射性衰变方式包括α衰变、β衰变和γ衰变。

4. 放射化学的研究范围放射化学研究的范围包括放射性元素的化学性质、放射性同位素的同位素化学以及放射性核化学在核能利用和核废物处理等方面的应用。

二、放射化学的研究方法1. 放射性同位素标记法放射性同位素标记法是放射化学研究中常用的一种方法。

通过向化合物中引入放射性同位素，可以追踪其在化学反应中的变化过程，从而了解其化学性质和反应机制。

2. 放射性元素的放射化学分离放射性元素的放射化学分离是放射化学研究的关键环节之一。

通过合成具有高选择性的分离剂，可以实现对放射性元素的有效分离和富集。

3. 辐射化学分析辐射化学分析是一种通过辐射与物质相互作用的方法，用于分析样品中的成分和结构。

常见的辐射化学分析方法包括辐射化学吸收分光光度法、放射化学发光分析法等。

4. 放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法是一种常用的放射化学研究方法。

通过向化合物中引入放射性同位素，可以追踪其在化学反应中的变化过程，从而了解其化学性质和反应机制。

三、放射化学的应用1. 核能利用放射化学在核能利用方面具有重要的应用价值。

放射性同位素在核能发电、医学诊断、食品辐照等领域发挥着重要作用。

2. 核废物处理放射化学在核废物处理和处置方面具有重要的应用价值。

通过对核废物中的放射性元素进行放射化学分离和稳定化处理，可以实现对核废物的有效处理和处置。

化学发光仪分类化学发光仪是一种分析仪器，它利用化学反应产生的发光现象来检测物质的浓度。

就其原理而言，化学发光仪可以分为化学发光分析仪和化学发光光度计两种类型。

下面我们将分步骤介绍这两种类型的化学发光仪。

一、化学发光分析仪1.工作原理化学发光分析仪是一种基于化学发光的分析仪器，它利用化学反应过程中产生的发光现象来测定样品中某种特定成分的含量。

一般来说，该仪器首先将样品与特定的试剂混合，然后观察样品溶液中的化学反应过程是否会造成发光现象。

根据化学发光产生的时间和发光强度，可以定量测定样品中特定成分的含量。

2.分类据其工作方式和化学反应类型，化学发光分析仪可以分为多种类型，例如：（1）酶促发光分析仪：利用酶促反应的发光特性来测定样品中的某种成分。

（2）化学发光免疫分析仪：利用荧光素等试剂与特定抗体或抗原结合的发光反应来测定样品中的某种成分。

（3）辐射化学发光分析仪：利用核反应放出的辐射能激发化学反应，生成发光现象，测定样品中的某种元素含量。

二、化学发光光度计1.工作原理化学发光光度计也是一种基于化学发光的分析仪器。

它通过测定化学反应中产生的光的强度来测定样品中某种成分的含量。

一般来说，该仪器先将样品与特定试剂混合，然后激发化学反应，观察反应中产生的发光现象的强度。

将发光强度与标准品进行比对，就可以得出样品中某种成分的含量。

2.分类据其测定分析的对象和方法，化学发光光度计可以分为多种类型，例如：（1）常规化学发光光度计：用于测定化学反应中产生的化学发光强度。

（2）化学发光荧光光度计：用于测定特定试剂与目标物质所形成的荧光强度。

（3）化学发光多光谱光度计：通过测定物质不同波长的光散射或吸收特性，来判定物质的成分及浓度。

总之，化学发光仪在化学及生物分析领域中用途广泛，在食品、医药、环境等各个领域中都有重要应用价值。

在选择和使用化学发光仪时，需要根据实际需要进行分析和选择。

1.辐射有哪些化学效应及生物学效应答：化学效应：1.水分子：水分子对辐射很敏感，当它接受了射线的能量后，水分子首先被激活，然后由激活了的水分子和食品中的其他成分发生反应。

2.蛋白质：射线照射到食品蛋白质分子，很容易使它的二硫键、氢键、盐键、醚键断裂，破坏蛋白质分子的三级、二级结构，改变物理性质。

3.脂肪：辐射对脂类所产生的影响可分为三个方面：理化性质的变化；受辐射感应而发生自动氧化；发生非自动氧化性的辐射分解。

4.碳水化合物：一般来说相当稳定，只有大剂量照射下才引起氧化和分解。

在食品辐射保藏的剂量下，所引起的物质性质变化极小。

5.维生素：水溶性维生素中以VC的辐射敏感性最强，其他水溶性如VB1，VB2，泛酸，VB6，叶酸也较敏感，VB5（烟酸）对辐射很不敏感，较稳定。

脂溶性维生素对辐射均很敏感，尤其是VE,VK更敏感生物学效应：1.微生物微生物接受辐射后细胞内DNA受损，即DNA分子碱基发生分解或氢键断裂等。

由于DNA分子本身受到损伤而致使细胞死亡或细胞内膜受损膜内由蛋白质和脂肪（磷脂），这些分子的断裂，造成细胞膜泄露，酶释放出来，酶功能紊乱，干扰微生物代谢，使新陈代谢中断，从而使微生物死亡；当水分子被激活和电离后，成为游离基，起氧化还原反应作用，这些激活的水分子就与微生物内的生理活性物质相互作用，而使细胞生理机能受到影响。

2.酶没大部分由蛋白质构成，所以与其原理相似3.病毒用γ－射线照射有助于杀死病毒。

4.真菌酵母与霉菌对辐射的敏感性与无芽孢细菌相同。

霉菌会造成新鲜果蔬的大量腐败，用2kGy左右的辐射剂量即可抑制其发展。

酵母可使果汁及水果制品腐败，可用热处理与低剂量辐射结合的办法杀灭。

5.昆虫辐射对昆虫的效应是与其组成细胞的效应密切相关的。

对于昆虫细胞来说，辐射敏感性与它们的生殖活性成正比，与它们的分化程度成反比。

辐射对昆虫总的损伤作用是致死，“击倒”（貌似死亡，随后恢复），寿命缩短，推迟换羽，不育，减少卵的孵化，延迟发育，减少进食量和抑制呼吸。

生活中哪些是电离辐射
生活中常见的电离辐射包括：
1. X射线：常用于医学影像诊断和治疗，如X射线检查和放射治疗。

2. 放射性同位素：某些物质具有放射性，如放射性同位素碘-131（用于治疗甲状腺疾病）、放射性同位素钴-60（用于癌症治疗）等。

3. 核电站：核电站使用核链反应产生能量，其中释放的辐射包括电离辐射。

4. 化学实验室：某些化学物质在一些化学实验中可能会产生电离辐射。

5. 喷气机高空飞行：当飞机飞越大气层时，会受到宇宙辐射的影响，宇宙辐射可导致电离辐射。

需要注意的是，在正常的日常生活中，人们接触到的电离辐射通常是低剂量的，因此对人体的影响相对较小。

但对于长期高剂量的电离辐射暴露，可能会对健康产生负面影响，因此需要注意个人防护和遵守安全规定。