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1、2008试卷(A3)模板A答案_放射化学与核化学基础兰州大学20072020学年第2学期期末考试试卷A卷课程名称：核化学与放射化学基础任课老师：吴王锁学院：核科学与技术学院专业：放射化学年级：2004级班级姓名：校园卡号：一、简答15分1、举例讲明化学纯度、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、举例讲明元素、核素、同位素、同质异能素答：元
2、素：原子序数一样的同一类原子。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：原子序数一样，质量数不同的核素。同质异能素：原子序数和质量数一样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/半交换期：同位素交换反响的交换量到达平衡时的一半时所需要的时间。t1/2=ln2/2k(一级反响，k为速率常数)t1/2=abln2/(a+b)R(通式，R为反响速率)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-DS/S
3、0=50%时，D1/2=ln2/半厚度：射线与物质互相作用时，使射线强度降低到原来一半所需的物质厚度。d1/2=ln2/为线性吸收系数，当用其它吸收系数表示时，略有不同注意：本体如只要文字表述，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识别的原子或基团所取代后的产物；制备时应注意：示踪原子应标记在稳定的位置上；示踪原子应标记在适宜的位置上；选择适宜的示踪原子进行标记；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响？它有何特点？答：理想同位素交换反响：指不考虑同位
4、素效应的同位素交换反响。特点：平衡常数kp=1，正、逆反响速率常数相等；同位素交换无热效应，QT=0；正、逆反响的活化能相等；同位素交换反响的平衡常数与温度无关；同位素交换反响不伴随浓度不含同位素浓度的变化。二、配平下列核反响方程式10分(1)147N+10n(136C)+21H(2)22789Ac42He+(22387Fr)(3)(63Li)+21H242He (4)9642Mo+42He10042Tc+(01e)(5)21082Pb01e+(21081Tl)(6)5626Fe+21H(5627Co)+210n (7)94Be+11H(84Be)+21H(8)2713Al+(10n)2512
5、Mg+31H(9)23892U+42He(24194Pu)+10n(10)(11148Cd)+10n11248Cd+三、把1cm3的溶液输入人的血液，此溶液中含有放射性Io=2000/秒的24Na，过5小时后取出1cm3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。10分解：5小时衰变后活度：1ln2515020001587.4tIIee-?-=?=秒人体稀释后1587.41660V=1min=60s5953600060VmlmlL=四、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。计算木炭的年龄。已知从一株活树的外部得来的木材，给出的
6、计数是每100秒25.5，14C的半衰期为5740年。10分解法一：0tIIe-=tIeI-=年310*8.457302ln6.83.15ln0ln=IIt解法二：残存至今的分数为0.310nf-=0.357308.61015.3t-?=34.810t=?年五、用慢中子照射碘化氢时发生12758I(n,)12858I反响,放出4.8兆电子伏的光子.已知H-I键的键能为300千焦/摩尔.请由下列数据计算消耗于毁坏化学键断裂的反冲能,并由此解释使键断裂的原因.15分表6-3化学键能与消耗与毁坏化学键的反冲能解：反冲能EM=MEr2537=5371288.42P54(4-6)由Ee=EMMRMMR+
7、P59(4-23)分子激发能Ee=11281+1288.42537?=0.75eV而键能300KJ/mol=10126.1102302.6105300000-?=10126.1102302.610113-?=3.1eV0.75eV因而，单从反冲能看，不能使键断裂。那么，化学键断裂的原因只能是内转换电子造成的俄歇效应。注意：此题如没有回答出俄歇效应，扣5分。六、1、已知粒子、热中子和射线的RBE值分别为10、2.5和1。试分别以西fo特和雷姆表示0.6戈瑞剂量的a射线、b热中子、c射线的生物剂量当量。答：a、射线H=RBED=100.6(Sv)=6.0100=600(rem)b、热中子H=RBE
8、D=2.50.6(Sv)=1.5100=150(rem)c、射线H=RBED=10.6(Sv)=0.6100=60(rem)2、对于1兆电子伏的射线来讲，电子吸收系数为0.211靶/电子。试分别求(a)水；b乙醇；c甲醇的分子、质量及线性吸收系数。已知它们的密度分别为a1.000；b0.789；c0.79315分解：分子吸收系数：分子bZeHmolHOO11.210211.022=?=?=分子bZemolHCOH486.526211.052=?=?=分子bZemolCHOH798.318211.03=?=?=质量吸收数：AMa?=gMAmolHHcmOO223_240706.01802.611
9、.2101022=?=?=-()OHHC52=OHHCmol52MA=5.48610-240718.046231002.6=?cm2/g()OHCH3=MAOHCHmol?3=3.79810-2432231002.6?=0.0714cm2/g线性吸收系数：?=?=OHOHOH2220.07061.000=0.0706cm-1=OHHC520.07180.789=0.0567cm-1=OHCH30.07140.793=0.0566cm-1注意：此题第一小题5分，第二小题10分。七、用探测仪器测量某放射性物质的放射性活度，测得结果如下:时间(秒)计数率(秒-1)020010001822000162
10、30001444000133试求该放射性物质的半衰期。10分解：00200200;ttdNNNedtdNtNdtdNedt-=-=-=由于时，1200lndNtdt=-又1/2ln2T=则计算得t10002000300040001/2T(秒)7350657963306796平均1/2T=6764秒=1.9小时注意：此题只要答案正确，不管以什么单位小时，分，秒表示都可得分。八、什么是门槛剂量？下表中细胞残存数据符合单击多靶模型的细胞残存曲线S/S0=1-(1-e-D)n，试由表中数据计算该条件下的门槛剂量。15分答：当S/S0=1时所对应的辐射剂量即为门槛剂量，用Dq表示。装订线内不要答题当D很大时，S/S0=1-(1-e-D)n=ne-Dq=1则：Dq=ln(n)/解：当D很大时，S/S0=1-(1-e-D)n=ne-DD=3时，S/S0=1-(1-e-D)n=ne-D=0.005781D=4时，S/S0=1-(1-e-D)n=ne-D=0.000712解12两式，得=2.1所以D0=1/0.5(Gy)n=3.15则：Dq=ln(n)/=ln3.15/2.1=0.55(Gy)即在此条件下的门槛剂量为0.55Gy