【正文】 3 3H 碳 14 14C 5720年 磷 32 32P 硫 35 35S 碘 131 131I 天 放射性核素的半衰期短至 106 s, 長至 1015 a。 母體放射性核素經多代子體放射性核素最后衰變生成穩(wěn)定核素 。 放射性衰變 + γ （ 高能電子波 ） *6027CoCo6027 + Ra22688 Rn22288 He)α( 4242 + （ 電子 ） Bi21083 e01 Po21084 表 1 三種射線基本特征 成分 速度 貫穿本領 電離能力 α 1/10光速 很小 很強 β 接近光速 很大 很小 γ 電磁波 光速 最強 最小 輻射會使細胞的生長 調節(jié)機制受到傷害 ， 以白血細胞過度生長為特征的白血病可能是由輻射造成的 。 2 核化學反應及應用 核衰變及應用 ? （ 1）核衰變 ? 、 β衰變、 γ衰變 ? 放射性同位素（ Radioisotopes）的原子核很不穩(wěn)定，會不間斷地、自發(fā)地放射出射線，直至變成另一種穩(wěn)定同位素，這就是所謂“核衰變”。 ? 熱核反應（ thermonuclear reaction）：在極高的溫度下輕原子核聚變的過程。 ? 核反應堆 (nuclear reactor)：指通過受控核裂變反應獲得核能的一種裝置。它的數值越大原子核就越穩(wěn)定。 ? 核化學方程式 ? 用于表示核變化過程的方程式，只是不用表明核素的狀態(tài)。 ? 放射性衰變（ radioactive decay）：指由原來的核素（母體）或者變?yōu)榱硪环N核素（子體），或者進入另一種能量狀態(tài)的過程。 ? 核子（ nucleon）：指組成原子核的基本粒子，如質子和中子都是核子。 ? 核素（ nuclide）：具有確定電荷數（質子數，即原子序數） Z和中子數 N的原子核所對應的原子。 根據發(fā)射出射線的性質可將最常見的衰變方式分為 α衰變、 β衰變、 γ衰變，分別放射出 α射線、 β射線、 γ射線。書寫時要特別遵守兩條規(guī)則：①方程式兩端的質量數之和相等；②方程式兩端的原子序數之和相等；例如： ? 放射性活度（ activity） 通過實驗觀察得到的放射性物質的衰變速度。 ? 核的結合能（ nuclear binding energy）：由核子結合成原子核時質量減少了 δm，根據愛因斯坦的質能關系式（ δE=mc2） ,其能量應該相應地減少，減少的能量即核的結合能，符號用 EB. ? 例如， 2H核的結合能為： EB（ 2H） =δmc2=使裂變鏈反應持續(xù)和可控進行的關鍵在于控制中子的數目，使裂變產生的中子數等于各種過程消耗的中子數，便形成所謂的自持鏈反應。當溫度足夠高時，聚變過程能夠持續(xù)進行，并放出巨大能量。 放 射 性 衰 變( radioactive decay)是一種過程 , 在這種過程中 , 原來的核素 (母體 )或者變?yōu)榱硪环N核素 (子體 ), 或者進入另一種能量狀態(tài) 。 輻射造成的生物效應輻射造成的生物效應 ? ? 放射性同位素原子數目的減少服從指數規(guī)律。 放射系 (radioactive series) ? (halflife) ? 放射性同位素衰變的快慢，通常用 “半衰期 ”來表示。 衰變反應半衰期的一個重要特征是 , 它不受外界條件 (溫度 、 壓力等 )的影響 ， 也不受化合狀態(tài)的影響 。 舊單位 ： Ci(居里 ) ， 1 Ci 相當于每秒發(fā)生 1010次衰 變 (1 g 鐳 226的衰變速率 )。 （ 2）放射性同位素的應用 —— 14紀年 方 法 ： 放射性碳 14測定年代法 (radiocarbon14 dating) 依 據 ： 衰變反應半衰期與反應物的起始濃度無關 利 比 ： 獲得 1960年諾貝爾化學獎 假 定 ： 大氣中碳 14與碳 12的比值是恒定的 碳 14以 5730 a 的半衰期發(fā)生 β衰變 + C6 N147e01 Question 1 2023年 ， 埃及一法老古墓發(fā)掘出來的木質遺物樣品中 , 放射性碳 14的比活度為 432 Bq 衰變反應是 : 根據一級反應的速率方程和半衰期公式 : lnct( )= kt ＋ lnc0( ) ， t1/2 = 得 ： k = 104 a1 t = ln[756 Bq這樣，我們就可以用放射性同位素代替非放射性的同位素來制成各種化合物，這種化合物的原子跟通常的化合物一樣參與所有化學反應，卻帶有“放射性標記”，用儀器可以探測出來，這種原子叫做示蹤原子。 輻射加工舉例 輻射 交聯(lián) 、 固化 、 接枝 、 裂解 高分子量 100000 橡膠硫化 木材紙漿生產粘膠絲 海洋產多糖類 茶 花卉 水稻 胡蘿卜 輻射分解 肥料 D 輻射育種 “原豐早”水稻 全世界 20世紀 50年代 輻射育種占新品種 9％ 現(xiàn)在 50％ “魯棉一號”棉花 “太幅一號”小麥 我國已培育 513個新品種 ，占世界 1/4 每年增產糧、棉、油 30－ 40億公斤 ，社會經濟效益 60億元 棉花育種 病蟲害令全世界糧食 每年減產 35％－ 40％ 1992年，我國棉鈴蟲災害嚴重， 5000萬畝 棉田受災，減產 40％ ，損失1000億元 耗費 250億美元 農藥 環(huán)境污染 ? 昆蟲受到電離輻射照射可使昆蟲喪失生殖能力，從而降低害蟲的數量，進一步達到防治甚至根除害蟲的目的。 ? 這種電池是目前人類進行深空探索唯一可用的能源。 32P 60Co 90Sr 125I 131I