放射化學基礎習題及答案_放射化學核化學基礎

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1、.放射化學基礎習題答案第一章緒論答案（略）第二章放射性物質(zhì)1．現(xiàn)在的天然中，摩爾比率238U：235U=138：1，238U的衰變常數(shù)為1.54×10-10年-1，235U的衰變常數(shù)為9.76×10-10年-1.問(a)在二十億(2×109)年以前，238U與235U的比率是多少？(b)二十億年來有多少分數(shù)的238U和235U殘存至今？解一：保存至今的分數(shù)即則：0.7530.74：0.1420.14解二：二十億年內(nèi)經(jīng)過了個半衰期經(jīng)過了個半衰期保存到今的分數(shù)：二十億年前比率2.把1cm3的溶液輸入人的血液，此溶液中含有放射性Io=2000秒-1

2、的24Na，過5小時后取出1cm3的血液，其放射性為I=16分-1。設24Na的半衰期為15小時，試確定人體中血液的體積。(答:60升)..解：5小時衰變后活度：人體稀釋后（1min=60s）3．239Np的半衰期是2.39天，239Pu的半衰期是24000年。問1分鐘內(nèi)在1微克的(a)239Np，(b)239Pu中有多少個原子發(fā)生衰變？(答:(a)5.07×1011;(b)2.6×109)解：(a)(b)的半衰期太長t=1min時?1?0若t為1天，1小時等，再求出平均數(shù)，則與題意有距離。則=?4．(a)據(jù)報導，不純的鐳每克放射衰變每秒產(chǎn)生

3、3.4×1010a粒子，這a射線所產(chǎn)生的氦氣以每年0.039毫升(在標準狀態(tài)下)的速度聚集起來。從這些數(shù)據(jù)計算阿伏加德羅常數(shù)。(b)假設鐳中含痕量短壽命的放射a粒子的子體元素。這將如何影響你對(a)所計算的正確性？(答:(a)6.2×1023)解：(a)1年內(nèi)產(chǎn)生的a粒子數(shù)：1年內(nèi)產(chǎn)生的氦氣的摩爾數(shù)：阿佛加得羅常數(shù)(b)子體因為Ra中含痕量的Rn的子體元素，也放射a粒子數(shù)所以a粒子/s不全是Ra發(fā)射的所以求NA時，比純Ra時偏高，所以NA也偏高5．在現(xiàn)今的地質(zhì)時期里，銣中含87Rb27.83%(重量百分數(shù))。在30克某銫榴石石礦中，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)

4、含有450毫克銣和0.9毫克的鍶。由質(zhì)譜儀測知，其中的80%鍶是87Sr。假定87Sr是由87Rb衰變生成的，87Rb的衰變常數(shù)為1.1×10-11年-1。試計算該礦物的年齡。(答:5.2×108)年解一：30g礦石中含：mg..：mg礦形成時含：mg解二：殘存至今的分數(shù)為所以t=6．在一個洞穴中從灰中找到的木炭，每分鐘每克給出14C8.6計數(shù)。計算木炭的年代。已知從一株活樹的外部得來的木材，給出的計數(shù)是15.3，14C的半衰期為5730年。(答:4.8×103年)解一：解二：殘存至今的分數(shù)為7．某鈾釷礦樣品含有8.31%的238U，42.4

5、5%的232Th和0.96%的Pb。經(jīng)測定鉛的平均原子量為207.02。假定所有的鉛都是由238U和232Th衰變生成的，最終產(chǎn)物分別為206Pb和208Pb。238U和232Th衰變常數(shù)分別為1.54×10-10年-1和4.95×10-11年-1。試（a）從206Pb的量。(b)從208Pb的量。(c)從鉛的量，算出該礦物的年齡。(答:4.1×108年;2.6×108年;3.2×108年)解：,設Pb中占x份（重量，　為１－x份，?。保瓁＝０.51（a）設：礦樣為１克..礦中含：：形成礦時含：　?。╝）同理：(c)衰變mol數(shù)文獻中說，Gl

6、editsch和Qviller用礦石長期受到化學侵蝕來解釋偏差。8.目前在鈾中所含238U和235U的摩爾比為138:1。鈾-238的半衰期為4.51×109年，它衰變的最終產(chǎn)物是206Pb，235U的衰變的最終產(chǎn)物是207Pb。某釔復鈾礦含有49.25%的鈾和6.67%的鉛，鉛同位素的摩爾比為208Pb:207:Pb206Pb:204Pb=1.92:7.60:100:0.047，而在普通鉛中的摩爾比則為52.3:22.7:23.5:1.5。假定礦物中原來只有鈾和”普通鉛”。試求(a)礦物的年齡，(b)235U的半衰期。(答:(a)8.7×1

7、08年;(b)7.0×108年)解：（a）現(xiàn)礦中摩爾比：鈾礦中重量百分數(shù)：重量百分數(shù)：設釔復鈾礦為1克則：礦中含：含：因為礦中鉛同位素摩爾比已知，..礦中重量百分數(shù)：礦中重量百分數(shù)：礦中重量百分數(shù)：而“普通鉛”中的重量沒有發(fā)生改變，則重量百分數(shù)：重量百分數(shù)：重量百分數(shù)：現(xiàn)人為的重量沒有發(fā)生改變，則現(xiàn)礦中重=0.0667*0.0004246原礦（衰變前）中普通Pb的總重=g（若認為的重量沒有發(fā)生改變，則求出的原礦中的總重為0.0022472g。應該認為多年來礦中的衰變，使的重量增加，所以重量不變計算）所以，衰變前后增加了0.06670.9122

8、250-0.00191740.23359=0.060398g增加了0.06670.0696656-0.00191740.22673=0.004212g因為對對..9