放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础
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放射性化学20题复习题10个单选1、小明在实验室时工作的时候,以下行为正确的是(D)A 在实验室吹着空调吃饭B 趁着过滤的时候抽了支烟C 口渴了,去实验室内冰箱里拿了早上冰着的饮料D 离心机离心时,找了个板凳坐着。
2、以下哪种试剂是分析核素锶-90时的关键试剂(C)A 草酸B 氨水C 钇载体 D铯载体3、低本底α、β测量仪可以用来分析以下哪种核素(D)A 锶-90B 铯-137C 钚-239D 以上都是4、色层柱的下部使用(C)填充A 棉花B 脱脂棉C 玻璃棉D 滤纸5、钇-90的半衰期是(D)A 61.2hB 62.2hC 63.2hD 64.2h6、在分析核素钚-239时,加入氨基磺酸亚铁的目的是(C)A 氧化作用B 除去干扰核素C 还原作用D 催化剂7、进入实验室前,不正确的做法是(D)A 穿实验服和实验鞋B 戴上帽子和口罩C 头发过长时,把头发扎起来D 戴上墨镜8、在实验过程中,不小心把刚刚领出的烧杯打碎,不正确的做法是(C)A 拿起实验室扫把,小心的把碎渣清扫干净B 将碎玻璃渣放入普通垃圾桶C如有人在场,就及时向班组长汇报,如无人就当没有发生过D找班组物资管理员登记9、α谱仪可用于以下哪种核素的分析(D)A 锶-90B 钇-90C 铯-137D 以上都不是10、以下描述中,不正确的是(C)A 小明在实验室完成钚-239的电镀后,拿下电镀片放入托盘中,脱下乳胶手套,走向仪器室,没有戴手套就拿起镊子将电镀片放入测量室,然后也没有戴手套操作鼠标和键盘B 小明、小花、小悠三人在没有戴口罩的情况下,使用台秤,称量了6个点位的大体积的重量C 小明在实验室做完工作后,将剩余的放射性废液小心慢速的倒入了水槽中,并仔细的洗涤好了这些玻璃器皿。
D 小明和小朱在实验室进行分析时,小明在电炉上加热溶液时,发现需要加入几滴双氧水,就让小朱帮忙去取。
5个填空1、进行强放射性操作前,一般先做无放射性物质的模拟实验,操作熟练后才能进行放射性物质实验。
放射化学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 放射性物质的半衰期是指:A. 放射性物质衰变到原来数量的一半所需的时间B. 放射性物质衰变到原来数量的四分之一所需的时间C. 放射性物质衰变到原来数量的八分之一所需的时间D. 放射性物质衰变到原来数量的十六分之一所需的时间答案:A2. 放射性衰变遵循的规律是:A. 线性规律B. 指数规律C. 对数规律D. 正弦规律答案:B3. 放射性同位素示踪法中,放射性同位素的主要优点是:A. 易于检测B. 易于分离C. 易于合成D. 易于储存答案:A4. 下列哪种射线对人体的穿透能力最强?A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C5. 放射性衰变过程中,原子核的电荷数和质量数的变化规律是:A. 电荷数增加,质量数不变B. 电荷数不变,质量数增加C. 电荷数减少,质量数增加D. 电荷数和质量数都减少答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 放射性物质的活度单位是______。
答案:贝可勒尔(Bq)2. 放射性衰变的类型包括α衰变、β衰变和______。
答案:γ衰变3. 放射性物质的衰变常数λ与半衰期T_{1/2}之间的关系是______。
答案:λ = ln(2) / T_{1/2}4. 放射性物质的活度I与放射性核素的摩尔数n之间的关系是______。
答案:I = λn5. 放射性防护的基本原则是______、时间防护和距离防护。
答案:屏蔽防护三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述放射性衰变的特点。
答案:放射性衰变具有随机性、自发性和不可逆性。
衰变过程遵循统计规律,不受外界环境的影响,且衰变后的产物不再发生衰变。
2. 放射性同位素示踪法在医学中的应用有哪些?答案:放射性同位素示踪法在医学中的应用包括诊断、治疗和研究。
在诊断方面,可用于检测器官功能、血流情况和肿瘤定位等;在治疗方面,可用于放射性药物治疗,如放射性碘治疗甲状腺癌;在研究方面,可用于研究生物体内物质的代谢过程和药物的作用机制等。
放射化学试题及答案文库一、单选题(每题2分,共20分)1. 放射化学是研究什么的学科?A. 放射物质的化学性质B. 放射物质的物理性质C. 放射物质的生物学效应D. 放射物质的防护措施答案:A2. 下列哪种物质不属于放射性同位素?A. 碳-14B. 铀-238C. 氢-1D. 钚-239答案:C3. 放射性衰变过程中,下列哪种粒子不会释放?A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. 电子答案:D4. 放射性物质的半衰期是指什么?A. 放射性物质减少到一半所需的时间B. 放射性物质完全消失所需的时间C. 放射性物质的化学性质改变的时间D. 放射性物质的物理性质改变的时间答案:A5. 放射性物质的活度单位是?A. 贝克勒尔(Bq)B. 居里(Ci)C. 格雷(Gy)D. 希沃特(Sv)答案:A6. 放射性物质的屏蔽通常使用哪种材料?A. 铅B. 铝C. 塑料D. 木材答案:A7. 放射性物质的衰变率与下列哪个因素有关?A. 温度B. 压力C. 物质的化学状态D. 物质的放射性同位素种类答案:D8. 下列哪种辐射对人体的伤害最大?A. α辐射B. β辐射C. γ辐射D. X射线答案:A9. 放射性物质的衰变是?A. 可逆的B. 不可逆的C. 可控制的D. 不可预测的答案:B10. 放射性物质的衰变规律遵循什么定律?A. 牛顿定律B. 欧姆定律C. 量子力学定律D. 热力学第二定律答案:C二、多选题(每题3分,共15分)1. 放射性物质的衰变类型包括哪些?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 电子俘获答案:A B D2. 放射性防护的基本原则包括哪些?A. 时间防护B. 距离防护C. 屏蔽防护D. 个人防护答案:A B C D3. 下列哪些因素会影响放射性物质的衰变速率?A. 温度B. 压力C. 同位素的种类D. 物质的化学状态答案:C4. 放射性物质的测量单位包括哪些?A. 贝克勒尔(Bq)B. 居里(Ci)C. 格雷(Gy)D. 希沃特(Sv)答案:A B5. 放射性物质的衰变产物可能包括哪些?A. 氦气B. 电子C. 光子D. 中子答案:A B C三、判断题(每题1分,共10分)1. 放射性物质的半衰期是固定的,不受外界条件影响。
化学放射性反应的应用练习题化学放射性反应是一种重要的反应类型,广泛应用于核工业、医学、环境保护等领域。
本文将通过一些练习题,帮助读者进一步了解和掌握化学放射性反应的应用。
下面是一些练习题:1. **放射性同位素的选择**:在医学影像学中,用于放射性核素注射造影的选择特别重要。
根据不同的需要,选择不同的放射性同位素可以实现不同的检查效果。
以下是几种常见的放射性同位素及其应用,请根据描述选择合适的同位素:(1) 某患者需要进行肾功能检查,应使用哪种放射性同位素?(2) 用于甲状腺功能检查的放射性同位素是哪种?(3) 用于癌症治疗中的放射性同位素是哪种?(4) 用于心脏血流显像的放射性同位素是哪种?解答:(1) 抗血小板药物:选择技术指标为α放射源;(2) 陶规与权且品:选择技术指标为β放射源;(3) 未加热熟食:选择技术指标为γ放射源;(4) 冷冻熟食:选择技术指标为γ放射源。
2. **化学放射性反应的方程式**:下列是几个放射性反应,请写出相应的方程式:(1) 锕系元素232Th衰变成放射性同位素206Pb;(2) 铀元素235U发生裂变反应;(3) 镭元素226Ra衰变成放射性同位素222Rn;(4) 钚元素239Pu经过一系列衰变转变为稳定同位素。
解答:(1) 232Th → 206Pb + 4He;(2) 235U + n → 139Ba + 94Kr + 2n;(3) 226Ra → 222Rn + 4He;(4) 239Pu → 207Pb + 4He。
3. **放射性同位素的半衰期计算**:半衰期是指放射性同位素衰变到原有核素活度的一半所需的时间。
以下是几个常见的放射性同位素,请计算它们的半衰期:(1) 钠元素22Na的半衰期为2.6年;(2) 铀元素238U的半衰期为4.5亿年;(3) 铅元素210Pb的半衰期为22.3年;(4) 钴元素60Co的半衰期为5.27年。
解答:(1) 2.6年;(2) 4.5亿年(注:9个单位为亿);(3) 22.3年;(4) 5.27年。
放射化学试题库及答案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环境放射化学要详细描述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)?P2-5 1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实现⼈⼯核反应和发现⼈⼯放射性(1919年英国卢瑟福⼈⼯核反应和质⼦的发现,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应)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?11①每个核⼦的平均结合能与核⼦的数⽬⽆关②核物质的密度与核⼦的数⽬⽆关6.简述A mX中每个字母所代表的含义?Z NX: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式?电荷分布半径⽐核⼒作⽤半径⼩说明了什么?13-14电荷分布半径:测定原理:⾼能电⼦被原⼦核散射。
因为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:13R r A= (r0≈1.2fm)核⼒作⽤半径:原理:π介⼦被原⼦核散射,因为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。
放射化学基础试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 放射化学是研究什么的科学?A. 辐射防护B. 放射性物质的化学性质C. 放射性物质的物理性质D. 放射性物质的生物效应答案:B2. 放射性衰变过程中,下列哪种粒子不会发生改变?A. 质子B. 中子C. 电子D. 原子核答案:C3. 放射性物质的半衰期是指什么?A. 放射性物质减少一半所需的时间B. 放射性物质完全消失所需的时间C. 放射性物质释放能量所需的时间D. 放射性物质发生化学反应所需的时间答案:A4. 下列哪种元素不具有放射性?A. 铀B. 钍C. 铅D. 氡答案:C5. 放射性同位素的标记通常用于什么领域?A. 医学诊断B. 食品加工C. 核能发电D. 军事应用答案:A6. 放射性物质的衰变速率与什么有关?A. 温度B. 压力C. 物质的化学状态D. 物质的物理状态答案:C7. 哪种类型的辐射可以穿透人体?A. α辐射B. β辐射C. γ辐射D. X射线答案:C8. 放射性物质的衰变是随机事件,这意味着什么?A. 可以预测单个原子衰变的时间B. 可以预测大量原子衰变的时间C. 无法预测单个原子衰变的时间D. 无法预测大量原子衰变的时间答案:C9. 放射性物质的衰变产物通常是什么?A. 稳定的同位素B. 放射性同位素C. 非放射性元素D. 放射性元素答案:B10. 放射性物质的衰变过程中,能量的释放形式是什么?A. 光能B. 热能C. 电能D. 核能答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 放射性物质的半衰期是指放射性物质的量减少到初始量的______所需的时间。
答案:一半2. 放射性物质的衰变速率与原子核的______有关。
答案:结构3. 放射性物质的衰变过程中,能量的释放形式主要是______。
答案:核能4. 放射性同位素的标记在医学诊断中常用于______。
答案:示踪5. α辐射的穿透能力最弱,但对______的电离能力最强。
核化学与放射化学基础试卷1一、简答(15分)1、举例说明化学纯度、放射性纯度、放射化学纯度答:化学纯度:指处于特定化学状态的某物质的重量占产品总重量的百分数。
放射性纯度:指某放射性核素的放射性活度占样品总放射性活度的百分数。
放射化学纯度:在样品总放射性活度中,处于特定化学状态的某核素的放射性活度所占的百分数。
举例略(只要所举例子正确均可得分,没有举例扣一半分数)2、举例说明元素、核素、同位素、同质异能素答:元素:原子序数相同的同一类原子。
核素:具有一定的原子序数、原子质量数和核能态的原子。
同位素:原子序数相同,质量数不同的核素。
同质异能素:原子序数和质量数相同而核能态不同的核素。
举例略(只要所举例子正确均可得分,没有距离扣一半分数)3、什么是半衰期、半交换期、半致死量、半厚度?分别写出适当的数学表达式答:半衰期:指某放射性核素衰变到原来一半时的时间。
T1/2=Ln2/λ半交换期:同位素交换反应的交换量达到平衡时的一半时所需要的时间。
t 1/2=ln2/2k (一级反应,k为速率常数)t1/2= abln2/(a+b)R (通式,R为反应速率)半致死量:使受试验群体中半数死亡的最低辐射剂量。
S/S0=e-αD S/S0=50%时,D1/2=ln2/α半厚度:射线与物质相互作用时,使射线强度降低到原来一半所需的物质厚度。
d 1/2= ln2/μ(μ为线性吸收系数,当用其它吸收系数表示时,略有不同)注意:本体如只有文字表述,没有数学表达式,视情况扣分。
4、什么是标记化合物?制备标记化合物时应注意哪些问题?答:标记化合物是指化合物分子中一个或多个原子或基团被易辨认的原子或基团所取代后的产物;制备时应注意:⑴示踪原子应标记在稳定的位置上;⑵示踪原子应标记在合适的位置上;⑶选择合适的示踪原子进行标记;⑷对于放射性示踪原子应考虑衰变类型、能量、半衰期和辐射损伤等。
5、何谓理想同位素交换反应?它有何特点?答:理想同位素交换反应:指不考虑同位素效应的同位素交换反应。
放射化学基础习题答案第一章 绪论答案 (略)第二章 放射性物质1. 现在的天然中,摩尔比率238U :235U=138:1,238U 的衰变常数为1.54×10-10年-1,235U的衰变常数为9.76×10-10年-1.问(a)在二十亿(2×109)年以前,238U 与235U 的比率是多少?(b)二十亿年来有多少分数的238U 和235U 残存至今?解一: 0tN N e λ-=2352380238023523823823523513827:11t t t tN N ee N N e e λλλλ----==•= 保存至今的分数即 teλ-则238U :0.753 ≈0.74235U :0.142≈0.14解二:二十亿年内238U 经过了9102100.44ln 21.5410-⨯=⨯个半衰期 235U 经过了910210 2.82ln 29.7610-⨯=⨯个半衰期 保存到今的分数: 0.30.44238100.74f -⨯== 0.3 2.82235100.14f -⨯==二十亿年前比率23523823823513827:11tt U e U eλλ--=•=2. 把1cm 3的溶液输入人的血液,此溶液中含有放射性I o =2000秒-1的24Na ,过5小时后取出1cm 3的血液,其放射性为I=16分-1。
设24Na 的半衰期为15小时,试确定人体中血液的体积。
(答:60升)解: 5小时衰变后活度: 1ln 2515020001587.4tI I e eλ--⨯-==⨯=秒人体稀释后1587.41660V =(1min=60s ) 5953600060V ml ml L ∴=≈= 3. 239Np 的半衰期是2.39天,239Pu 的半衰期是24000年。
问1分钟内在1微克的(a) 239Np ,(b) 239Pu 中有多少个原子发生衰变?(答: (a)5.07×1011; (b)2.6×109)解: 623150110 6.02310 2.519710239N -⨯=⨯⨯≈⨯个原子 (a) ()()1511001 2.5197101 5.0710t t N N N e e λλ---=-=⨯⨯-=⨯ (b)239Pu 的半衰期太长 t=1min 时 t e λ-≈1 0N N -≈ 0 1/2ln 2t λ⎛⎫= ⎪⎝⎭若 t 为1天,1 小时等,再求出平均数,则与题意有距离。
核化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 原子核中的质子数决定了元素的______。
A. 质量数B. 原子序数C. 同位素D. 核磁矩2. 放射性衰变中,下列哪种衰变不改变原子核的原子序数?A. α衰变B. β衰变C. γ衰变D. 正电子发射3. 以下哪种核反应是人工核反应?A. 铀-238的自然衰变B. 钚-239的自然衰变C. 碳-14的β衰变D. 氘核与氚核的聚变4. 半衰期是指放射性核素的原子数减少到其初始值的一半所需的时间。
以下哪种说法是正确的?A. 半衰期与核素的化学状态有关B. 半衰期与核素的物理状态有关C. 半衰期与核素的浓度有关D. 半衰期是恒定的物理量5. 核裂变过程中,以下哪种元素是常见的裂变产物?A. 氢B. 氦C. 铅D. 铁二、填空题(每空2分,共20分)6. 核反应方程式中,质量数守恒和______守恒是两个基本原则。
7. 核磁共振(NMR)技术在化学中常用于分析分子结构,其原理是基于原子核的______。
8. 核能的利用主要包括核裂变和______两种方式。
9. 放射性物质的辐射防护遵循的三个基本原则是时间、______和距离。
10. 核反应堆中,控制棒的主要作用是吸收中子,从而______反应堆中的链式反应。
三、简答题(每题15分,共30分)11. 简述核聚变与核裂变的区别。
12. 解释什么是放射性同位素,并举例说明其在医学中的应用。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 假设有100克的铀-238样品,其半衰期为4.468亿年。
计算经过10亿年后,剩余的铀-238质量是多少?14. 已知一种放射性核素的衰变常数为λ,如果初始时刻有N0个原子核,求经过时间t后剩余的原子核数量。
答案一、选择题1. B2. C3. D4. D5. B二、填空题6. 电荷数守恒7. 磁矩8. 核聚变9. 屏蔽10. 调节三、简答题11. 核聚变是轻元素核结合成更重的核的过程,释放大量能量;核裂变是重元素核分裂成较轻的核的过程,同样释放能量。
放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础放射化学基础习题答案第一章 绪论答案 (略)第二章 放射性物质1.现在的天然中,摩尔比率238U :235U=138:1,238U 的衰变常数为1.54×10-10年-1,235U 的衰变常数为9.76×10-10年-1.问(a)在二十亿(2×109)年以前,238U与235U 的比率是多少?(b)二十亿年来有多少分数的238U 和235U 残存至今?解一: 0t N N e λ-= 2352380238023523823823523513827:11t t ttN N e e N N e e λλλλ----==•= 保存至今的分数即 t e λ-则238U :0.753 ≈0.74235U :0.142≈0.14解二:二十亿年内238U 经过了9102100.44ln 21.5410-⨯=⨯个半衰期 235U 经过了910210 2.82ln 29.7610-⨯=⨯个半衰期 保存到今的分数: 0.30.44238100.74f -⨯==0.3 2.82235100.14f -⨯==二十亿年前比率 23523823823513827:11t t U e U e λλ--=•=2. 把1cm 3的溶液输入人的血液,此溶液中含有放射性I o =2000秒-1的24Na ,过5小时后取出1cm 3的血液,其放射性为I=16分-1。
设24Na 的半衰期为15小时,试确定人体中血液的体积。
(答:60升)解: 5小时衰变后活度: 1ln 2515020001587.4t I I ee λ--⨯-==⨯=秒 人体稀释后 1587.41660V = (1min=60s ) 5953600060V ml ml L ∴=≈= 3. 239Np 的半衰期是2.39天,239Pu 的半衰期是24000年。
问1分钟内在1微克的(a) 239Np ,(b) 239Pu 中有多少个原子发生衰变?(答: (a)5.07×1011;(b)2.6×109)解: 623150110 6.02310 2.519710239N -⨯=⨯⨯≈⨯个原子 (a) ()()1511001 2.5197101 5.0710t t N N N e e λλ---=-=⨯⨯-=⨯(b) 239Pu 的半衰期太长 t=1min 时 t e λ-≈1 0N N -≈ 0 1/2ln 2t λ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 若 t 为1天,1 小时等,再求出平均数,则与题意有距离。
则0N N -=62.610⨯≈6310⨯4.(a)据报导,不纯的镭每克放射衰变每秒产生3.4×1010α粒子,这α射线所产生的氦气以每年0.039毫升(在标准状态下)的速度聚集起来。
从这些数据计算阿伏加德罗常数。
(b)假设镭中含痕量短寿命的放射α粒子的子体元素。
这将如何影响你对(a)所计算的正确性?(答: (a)6.2×1023)解: (a) 1年内产生的α粒子数:103.410360024365⨯⨯⨯⨯1年内产生的氦气的摩尔数:610.0039 1.71108.31273PV n RT -⨯===⨯⨯ ∴ 阿佛加得罗常数102363.410360024365 6.27101.7110A N -⨯⨯⨯⨯=≈⨯⨯(b) 88Ra a −−→88Rn →子体a −−→因为Ra 中含痕量的Rn 的子体元素,也放射α粒子数所以103.410⨯ α粒子/s 不全是Ra 发射的所以求N A 时,103.410⨯比纯Ra 时偏高 ,所以N A 也偏高5.在现今的地质时期里,铷中含87Rb27.83%(重量百分数)。
在30克某铯榴石石矿中,经分析发现含有450毫克铷和0.9毫克的锶。
由质谱仪测知,其中的80%锶是87Sr 。
假定87Sr 是由87Rb 衰变生成的,87Rb 的衰变常数为1.1×10-11年-1。
试计算该矿物的年龄。
(答:5.2×108)年解一: 87873738Rb Sr → 30g 矿石中含87Rb : 45027.83%⨯mg87Sr : 0.980%⨯mg矿形成时含87Rb : 45027.83%0.980%⨯+⨯mg0t N N e λ-=t N e N λ-∴= 801145027.83%lnln 45027.83%0.980% 5.2101.110N N t λ-⨯⨯+⨯∴=-=-=⨯⨯年 解二:残存至今的分数为 11ln 21.11045027.83%245027.83%0.980%t --⨯⨯=⨯+⨯所以t= 85.210⨯年6. 在一个洞穴中从灰中找到的木炭,每分钟每克给出14C8.6计数。
计算木炭的年代。
已知从一株活树的外部得来的木材,给出的计数是15.3,14C的半衰期为5730年。
(答:4.8×103年)解一: 0t I I e λ-= 0t I e Iλ-∴= 0315.3lnln8.6 4.810ln 25730I I t λ==≈⨯年 解二: 残存至今的分数为 0.310n f -= 0.357308.61015.3t -⨯= 34.810t ∴≈⨯年 7.某铀钍矿样品含有8.31%的238U ,42.45%的232Th 和0.96%的Pb 。
经测定铅的平均原子量为207.02。
假定所有的铅都是由238U 和232Th 衰变生成的,最终产物分别为206Pb 和208Pb 。
238U 和232Th 衰变常数分别为1.54×10-10年-1和4.95×10-11年-1。
试(a )从206Pb 的量。
(b)从208Pb 的量。
(c)从铅的量,算出该矿物的年龄。
(答:4.1×108年;2.6×108年;3.2×108年)解: ()238206...U Pb RaG →→ , ()232208...Th Pb TbG →→设Pb 中206Pb 占x 份(重量,208Pb 为1-x 份, 1-x =0.51(a ) 设:矿样为1克矿中含206Pb :0.00960.49206mol ⨯ U 238:0.0831238mol 形成矿时含238U :0.00960.490.0831206238mol ⨯+0t N N e λ-=8100.0831238ln 0.08310.00960.49238206 4.1101.5410t -⨯+∴=-=⨯⨯年 (b ) 同理:8110.4245232ln 0.42450.00960.51232208 2.6104.9510t -⨯+==⨯⨯年 (c) 衰变mol 数 ()001t N N N e λ--=-()()10111.5410 4.95100.08310.42450.009611238232207.02t t e e --⨯⨯∴⨯-+-= 83.210t ∴=⨯年文献中说,Gleditsch 和Qviller 用矿石长期受到化学侵蚀来解释偏差。
8. 目前在铀中所含238U 和235U 的摩尔比为138:1。
铀-238的半衰期为4.51×109年,它衰变的最终产物是206Pb ,235U 的衰变的最终产物是207Pb 。
某钇复铀矿含有49.25%的铀和6.67%的铅,铅同位素的摩尔比为208Pb:207:Pb 206Pb:204Pb=1.92:7.60:100:0.047,而在普通铅中的摩尔比则为52.3:22.7:23.5:1.5。
假定矿物中原来只有铀和”普通铅”。
试求(a)矿物的年龄,(b) 235U 的半衰期。
(答:(a)8.7×108年;(b)7.0×108年)解: (a )现矿中摩尔比:238235:138:1U U =铀矿中238U 重量百分数:1382380.992896138238235⨯=⨯+ 235U 重量百分数:10.9928960.007104-=设钇复铀矿为1克则:矿中含238U :0.4925238238mol ⨯ 含238U :mol 238992896.04925.0⨯ 因为矿中铅同位素摩尔比已知,矿中207Pb 重量百分数:7.62077.62070.06966561.922087.62071002060.0472*******⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯ 矿中206Pb 重量百分数:1002060.912225022582⨯= 矿中204Pb 重量百分数:0.0472040.000424622582⨯= 而“普通铅”中204Pb 的重量没有发生改变,则207Pb 重量百分数:22.720722.72070.2267352.320822.720723.5206 1.520420724⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯ 206Pb 重量百分数:23.52060.2335920724⨯= 204Pb 重量百分数:1.52040.0147720724⨯= 现人为204Pb 的重量没有发生改变,则现矿中204Pb 重=0.0667*0.0004246原矿(衰变前)中普通Pb 的总重=0.06670.00042460.00191740.01477⨯=g (若认为208Pb 的重量没有发生改变,则求出的原矿中的总重为0.0022472g 。
应该认为多年来矿中的232Th 衰变,使208Pb 的重量增加,所以204Pb 重量不变计算)所以,衰变前后206Pb 增加了0.0667⨯0.9122250-0.0019174⨯0.23359=0.060398g207Pb 增加了0.0667⨯0.0696656-0.0019174⨯0.22673=0.004212g因为 0lnN t N λ=- 对238206:U Pb →890.49250.992896238ln 0.49250.9928960.0603092382068.710ln 24.5110t ⨯⨯+=-=⨯⨯年对235207:U Pb →1180.49250.007104235ln 0.49250.0071040.0042122352079.925108.6810λ-⨯⨯+=-=⨯⨯-1年 823581/2()ln 2 6.98107.010U T λ∴==⨯≈⨯年 9. UI 是α发射体,其t 1/2=4.5×109年。
它的第一个α产物UX 1能发射两个β粒子(最长的t 1/2=24.1天)而转变成U 11。
U 11也是一个发射体。
从下面的实验中,估U 11计衰变的半衰期。
从极大量的UI 制备出相当纯粹的少量的UX 1(以作为载体);其数量等于与8.38公斤UI 的成放射性平衡时UX 1的量,相当于2.77×107α单位。