放射化学基础4放射化学实验共29页

【实验一】实验安全及设备简介【实验目的】了解放射化学实验室的一般行为规则，安全防护规则，掌握放射性安全防护方法及放射性污染去除方法，及放射性废物处置方法，操作常识。

【实验内容】通过老师讲解和学生现场认识，了解放射化学实验室的一般规则，安全防护规则和防护实验室放射性污染的去除与废物处理常识，认识放射化学实验常用仪器及设备，了解与这些设备相关的原理及使用方法。

化学实验室一般规则1、根据理论与实践统一的原则，实验前要预习，明确实验目的和实验方法。

2、遵守纪律，准时上课，对号就位，保持安静，注意安全，听从指导，注意节约,，按需取量。

3、要正确操作，仔细观察，积极思考问题，及时做好记录。

4、根据原始记录，联系理论知识，深入分析问题，认真整理数据，按时写好实验报告。

5、爱护公共财物，实验前后应对本组仪器进行检查（包括数量，完好程度及清洁情况），在实验中如有破损，要及时登记补领（如拒不登记，经查出则加重经济赔偿分量）。

6、纸屑、棉花、火柴梗等固体废物，以及具有强腐蚀性、强毒性的废液，应投入废液缸（桶）里。

7、实验完毕，必须清洗玻璃仪器，按原定位置有序放置好，清洁桌面，洗净凉好毛巾，对水、电进行安全检查，最后由值日生清理废液缸（桶），拖洗地面，关好门窗。

放射化学实验室安全防护守则1、进入实验室必须穿上工作服和工作鞋，戴好工作帽，必要时戴好口罩，进入实验室工件前，一般应先通风五分钟。

2、严格遵守放射源领用制度，放射源应由专人妥善保管，严防丢失。

3、实验室内应明显划分活性区和非活性区，并体好标志，不得把与实验无关的仪器、图书及其它用品带入室内。

必要的讲义、记录本应在指定地方记录存放；不得把放化实验室的物品带到其它地方(非放化实验室)去。

严禁在实验室内进食，饮水，吸烟或存放食物。

4、操作放射性时必须戴上乳胶手套，必要时应戴上有机玻璃或铅玻璃的防护眼镜。

所有操作均应在铺有吸水纸的瓷盘中进行，凡存放或操作放射性物质的器皿，都必须作好放射性标志。

放射化学实验放射化学实验是指利用放射性物质的辐射作用，研究化学反应过程和化学原理的实验。

其实验原理和方法，与一般化学实验有相似之处，但需严格控制辐射剂量，确保安全和环境保护。

放射化学实验主要分为以下几类：1. 放射化学基础实验此类实验主要学习放射化学基础理论和方法，涉及放射性核素的物理性质、化学性质，放射性核素的裂变与衰变过程以及核反应等。

在实验中，可以利用各种核反应机理研究放射性元素间的相互作用、探究放射性同位素在化学反应中的影响，如探测元素的化学周期性变化规律等，这些对于核能源、生物医学和环境监测等领域具有重要的理论与应用前景。

2. 放射化学分离实验放射化学分离实验是利用放射性同位素的特有性质，研究分离同位素的实验。

其实验方法主要包括物理方法和化学方法。

物理方法包括离心分离、电离子层析、溅射分离、气相扩散等。

化学方法则包括金属盐络合剂法、氧化还原法、离子交换法等。

这些方法在核材料科学领域和同位素制备、放射性物质分析、放射性医药制品制备等方面具有广泛的应用。

3. 放射化学电化学实验放射化学电化学实验是利用电化学反应原理，研究放射性元素在电场或电解质中的行为规律。

常见的实验方法包括电化学电位测定、电化学交换过程研究、电沉积制备同位素材料分析等。

这些实验方法在针对放射性元素环境安全、核材料储存和处理的技术方案、和化学反应机理等方面有重要的应用价值。

4. 放射性测量实验放射性测量实验是指采用放射计数技术，对放射性物质进行测量的实验。

主要包括α、β、γ射线计数测量、质谱分析法、放射光谱法、核荧光法等。

在放射性元素的鉴定、分析、跟踪、浓度监测、放射性仪器校准等方面都有广泛的应用。

需要注意的是，放射化学实验，其涉及到辐射安全和环境保护问题，在进行实验前需要做好辐射安全保护预措施；实验后要注意辐射废物的处理问题，避免污染环境。

在现代放射化学研究中，常采用先进的装置和方法，如特殊分离设备、同位素分子束装置、离子注入器、质子同步辐射系统等，以保障实验的安全性及实验效果。

放射化学实验教案放射化学实验是化学领域中一项重要的实验内容，它研究放射性物质在化学反应中的行为和性质。

本文将为您介绍一份放射化学实验教案，旨在帮助教师更好地进行实验教学，提高学生的实验操作能力和科学素养。

一、实验目的本实验的目的是让学生了解放射性物质的基本性质，掌握放射性物质在化学反应中的行为规律，培养学生的实验操作技能和科学思维能力。

二、实验器材和试剂1. 放射性物质：选择一种常见的放射性同位素，如铀、钚等。

2. 化学试剂：如硫酸、氢氧化钠等常用试剂。

3. 实验器材：试管、烧杯、滴管、移液管等常见的实验器材。

三、实验步骤1. 实验前准备：将实验器材和试剂准备齐全，确保实验环境安全。

2. 实验操作：a. 取一定量的放射性物质，放入试管中。

b. 加入适量的化学试剂，观察反应过程中的变化。

c. 记录实验现象和数据。

d. 根据实验结果进行分析和讨论。

四、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，佩戴实验手套、口罩和护目镜。

2. 实验结束后，将实验器材和废弃物进行妥善处理，避免对环境造成污染。

3. 实验过程中如有异常情况发生，应立即停止实验并向教师报告。

五、实验结果与讨论根据实验操作和观察，学生可以得出放射性物质在化学反应中的行为规律和性质。

例如，放射性物质可能会发生放射性衰变，产生辐射，同时也可能参与化学反应，发生化学变化。

学生可以通过实验数据和现象，分析放射性物质在不同条件下的反应速率、反应产物等性质。

六、实验延伸为了进一步提高学生的实验操作能力和科学素养，可以对实验进行延伸。

例如，可以让学生设计一系列实验，探究不同因素对放射化学反应的影响，如温度、浓度、pH值等。

通过自主设计和实验操作，学生可以更好地理解放射化学实验的原理和规律。

七、实验总结通过本次放射化学实验，学生不仅掌握了实验操作技能，还深入了解了放射性物质的基本性质和行为规律。

实验教案的设计旨在培养学生的实验能力和科学素养，帮助他们运用所学知识解决实际问题。

放射化学基础放射化学是一门研究各种放射性物质在生物学和化学中的应用科学。

这门学科自20世纪初起就受到人们的重视，发展迅速。

它综合了物理学、化学、生物学和核物理学等学科，是研究各种衍生自核反应的无机及有机物质和生物分子的科学。

放射化学的基本内容主要是放射性物质的形成、物理和化学性质及衰变途径的研究。

它还包括研究各种放射性核素的分布、贮存和活动，以及放射源、放射性物质的控制等。

放射性物质的形成是放射化学研究的重要部分。

它可以通过核反应而产生，核反应中参与的放射性物质称为极短寿命放射性核素。

这些极短寿命放射性核素的形成通常由某些催化剂的活化而受到刺激，而活化的机理有以下几种：一是中子激活反应；二是从电离反应；三是α、β、γ射线的作用；四是和激活反应等。

放射性物质的物理和化学性质是放射化学研究的重要内容。

它们的性质主要取决于它们的原子结构，包括核素形成能、α、β、γ射线穿透力、热容量、放射性挥发性等。

放射性核素的化学反应性也是研究的重要内容，特别是其随时间和温度演化情况。

放射性物质的衰变是放射化学研究的一个重要方面。

衰变可以分为α、β和γ三种类型，每种衰变类型都有特定的衰变模式。

例如α衰变的衰变模式是由原子核的α射线和衰变碎片组成，而β衰变的衰变模式则是由电子、抗中子以及原子核衰变碎片组成。

放射性物质的控制也是放射化学研究的重要内容。

控制的方法包括物理和化学方法，其中物理方法包括在放射源上施加屏蔽物以降低射线穿透力，以及使用不同放射性物质制备结构稳定的放射性化合物；而化学方法则包括使用某些不溶于水的有机物以减少放射性物质的溶解度。

综上所述，放射化学是一门融物理学、化学、生物学和核物理学等学科的科学，主要研究各种衍生自核反应的无机及有机物质和生物分子的放射性核素的形成、物理和化学性质及衰变途径、分布、贮存和活动、以及放射源和放射性物质的控制等。

放射化学的研究为人们更好地理解放射性物质提供了重要参考，为放射性物质的使用和应用提供了基础。

放射反应的放射化学基础及放射治疗的生物学基础(一)放射化学反应机体受射线照射后立即发生放射化学反应，其机理是有机体内约含有70％的水，而射线与水作用产生一些自由基，如H-、OH-、过氧化氢等，继而引起能量吸收。

因此，照射时有机氧的存在是放射反应最重要的修饰剂。

(二)放射治疗的生物学基础机体受照射后发生一系列生物效应，根据生物体组织结构水平可将放射效应分为以下3种：1．组织水平的放射效应组织即细胞群体受照射后会产生形态和功能的改变，各种组织都是由处于细胞周期不同时相的细胞所组成，而不同时相细胞放射敏感性不同，多数哺乳类细胞G2、M时相最敏感，而G1、S时相敏感性差，G细胞对放射抗拒。

经放射后，发生乏氧细胞再氧合、细胞周期再分布、细胞再增殖、细胞损伤修复和细胞补充。

表现为细胞增殖周期延长或分裂延迟，某些细胞群丧失分裂能力。

2．细胞水平的放射效应放射生物学认为细胞失去无限增殖的能力即为死亡。

根据死亡出现时期来分，放射引起的细胞死亡可分为间期死亡和增殖死亡。

根据细胞形态可将死亡分为细胞坏死和细胞凋亡。

放射诱导凋亡分为分裂前凋亡和分裂后凋亡。

通过选择性增加凋亡可能增加某些治疗抗肿瘤的功效，另一方面，通过选择性抑制凋亡可能降低肿瘤治疗带来的并发症。

3．分子水平的放射效应在基因组中，DNA辐射损伤具有选择性和分布的不均一性，在各种形式的DNA损伤中，双链断裂(DSB)受到特别重视，因它与细胞存活密切相关。

DSB后可发生一定形式的修复，但多为错误的修复，或形成双着丝粒染色体而致死，或发生染色体对称异位，活化原癌基因，如可诱发白血病或淋巴瘤；或基因缺失，使抑癌基因丢失或失活，如可诱发实体瘤。

受照射后细胞周期的变化受细胞周期素的调控。

细胞周期中存在3个检查点，即G1／S、S／G2、G2／M检查点，这些检查点分别由不同周期素调节P34的活性，以确保各细胞周期转换的正确性和及时性。

与细胞凋亡有关的基因尚有bcl—2、myc、ras等。

放射化学基础习题答案第二章 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-=235238023823523823823523513827:11tt t tNN e e N N e eλλλλ----==∙= 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 tU e Ueλλ--=∙=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： 1l n 2515020001587.4tI I eeλ--⨯-==⨯=秒人体稀释后 1587.41660V =（1min=60s ） 5953600060V m l m l 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： 6231501106.023102.519710239N -⨯=⨯⨯≈⨯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 te 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。

放射化学实验教案放射化学实验是化学教育中的重要组成部分，它不仅可以帮助学生理解放射性元素的性质和行为，还可以培养学生的实验操作能力和科学思维。

本文将为大家介绍一份完整的放射化学实验教案，帮助教师更好地开展实验教学。

一、实验目的本实验旨在让学生通过实际操作，了解放射性元素的特性和放射化学实验的基本原理，培养学生的实验技能和科学思维能力。

二、实验材料和设备1. 放射性同位素样品（如铀、镭等）2. 放射性防护设备（如铅板、铅手套、铅玻璃等）3. 实验器材（如试管、烧杯、滴管、显微镜等）4. 实验药品（如硝酸、硫酸、氯化铵等）5. 安全设备（如紧急洗眼器、紧急淋浴器等）三、实验步骤1. 实验前准备（1）确保实验室环境安全，通风良好。

（2）佩戴放射性防护设备，如铅手套、铅玻璃等。

（3）准备好所需的实验材料和设备。

2. 实验操作（1）将放射性同位素样品放置在铅板上，并用铅玻璃罩进行覆盖。

（2）取一定量的硝酸溶液，加入放射性同位素样品中，进行搅拌，使其充分反应。

（3）将反应溶液转移到试管中，加入硫酸溶液进行沉淀。

（4）将沉淀转移到滤纸上，用水洗涤，使其除去杂质。

（5）将洗涤后的沉淀放入烧杯中，加入氯化铵溶液进行溶解。

（6）将溶液转移到滴管中，滴入显微镜玻璃片上，观察放射性同位素的颜色和形态变化。

四、实验结果与讨论1. 实验结果根据实验操作所得到的结果，学生可以观察到放射性同位素的颜色和形态变化，从而了解其化学性质和特点。

2. 实验讨论（1）通过观察放射性同位素的颜色和形态变化，学生可以推测其化学反应过程和机理。

（2）学生可以根据实验结果，进一步探讨放射性同位素的应用领域和安全使用方法。

五、实验安全注意事项1. 严格按照实验操作规程进行操作，避免发生意外事故。

2. 遵守实验室安全规定，佩戴放射性防护设备，确保安全。

3. 实验结束后，将实验废液和废弃物妥善处理，避免对环境造成污染。

六、实验评价1. 实验操作是否规范、准确。

放射化学基础
放射化学是根据原子核反应理论介绍放射性元素产生、转化和消失的理论和实验，是原子核物理学和材料科学的重要分支。

它利用放射性核素在反应中的变化，研究核素结构、反应机理和反应性质，为核化学研究和应用奠定了理论基础。

放射化学是以放射性同位素研究为基础，研究元素发生中子和α、β衰变，和放射性扩散及它们所引发的反应，以及元素在这些反应中的变化，此外还可以研究用有机物构成的大分子在放射性作用下的稳定性。

放射化学实验一般分为室内实验和室外实验两类，室内实验是在一般实验室条件下用较简单易得的设备进行的，如利用γ射线谱仪对样品进行定性和定量分析；如果要实现精密分析，则必须选择室外实验，如用α、β射线测定多种原子的含量，在室外实验中又可以根据不同目的进行分析实验和放射性扩散实验，其中分析实验用于研究原子核结构和原子核反应机理，而放射性扩散实验则可以研究放射性物质在环境中的迁移及它们对环境的影响。

放射化学技术在核化学研究和应用上起着非常重要的作用，通过放射性测定方法可以解决许多重要物理和化学问题，如研究原子核结构、放射性核素的化学性质等，还可以广泛应用于食品、环境、工业生产和临床医学检测等。

因此，放射化学在化学研究和应用上扮演着重要的角色，可以为化学家们提供有力的工具，从而有效解决问题，提高研究和实践的效
率，帮助我们更好地了解原子核物理学和材料科学的实质，发现并利用放射性元素的特性，为更好的服务于社会作出贡献。