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1、Chapter24nuclearchemistry上一页下一页回首页preface元素及化合物化学chemistryofelementsandcompounds——由于核外电子状态的改变而引起的物质化学性质及物理性质的改变(与原子核atomicnucleus无关)。核化学nuclearchemistry——研究原子核的组成、性质、反应、分离以及产物鉴定和合成制备的一门化学chemistryofresearchcomposition,property,reaction,separationofatomicnucleusandapprai
2、salandsynthesizeoftheproducts.上一页下一页回首页Character①元素质的变化;②反应的能量大:1克235U=2.4吨煤1克Ra=50万倍RaCl2的△H。③性质与状态无关④同位素性质差异大H和TSection1nuclearreactionbasicconcept—、放射性和放射性同位素radioactivityandradioisotope上一页下一页回首页radioactivity——从原子核内部自发地放射出射线的性质。如23892U23490Th+42He(α粒子)1986年贝克勒尔发现该反应。
3、这个过程(自发地发生核结构的改变)称为核衰变or放射性衰变。radioisotope——具有放射性的同位素。二、核反应的书写——注意两边质量数和原子序数的配平。三、artificialradioactivityandartificialisotope1919年,卢恐福进行的第一个核反应(人工核反应)147N(靶核)+42He(炮弹)178O+11H(11P质子)简写形式147N(a,p)178O94Be(a,n)126C上一页下一页回首页1932年查德威克94Be+42He126C+10n中子(发现中子)质子、中子核子,共同组成了原子
4、核1934年居里夫妇发现了一个意义非常重大的反应2713Al+42He3015P+10n2713Al(a,n)3015P3015P3014Si+0+1e(正电子)3015P称为人造同位素artificialisotope,它所具有的放射性则称为人工放射性artificialradioactivity。上述反应使现代核化学获得迅速发展,新的核反应和放射性同位素不断发现,现已知的1000多种放射性同位素中绝大多数是人工产生的。上一页下一页回首页Section2naturalradioactivity2-1nuclearstabilityp
5、roton,neutron核力atomicnucleus那么原子核中的中子数和质子数是否可以任意比例呢?研究表明稳定的核内中子数和质子数之间有一定的比例。N/P比例不当→不稳定的核→放射性1、开始N/P=1时,核最稳定,当原子序数增大,质子间的吃斥力增大,必须引入较多的中子,故N/P↑(稳定带)。2、最重的稳定核内N/P值约等于1.6,大于1.6时原子核就要发生自发裂变→放射性。上一页下一页回首页3、Z≥84,原子核是不稳定的,有放射性(见周期表),84Po、85At、86Rn、87Fr、88Ra、89~103锕系。4、具有2、8、2
6、0、28、50、82、126个质子or中子的核通常比相邻的核要稳定些,上述这些数字称核幻数nuclearimaginarynumber。5、原子核具有的质子数和中子数均为偶数时,稳定性较高,P926表①数目②半衰期。若质子数和中子数同时为双幻想数,则稳定性更高,如208Pbp=82n=1262-2typeofnucleardecay(changeofnuclearstructure)一、α衰变decay,放出a射线ray——高速的氦原子核流22286Rn21884Po+42He上一页下一页回首页二、β衰变decay,放出β射线ray—
7、—高速运动的电子流其本质是核内的中子转化为质子10n11P+0-1e(β)例如:146C(133:1)147N(1:1)+0-1e(中子较多)14156Baβ14157Laβ14158Ceβ14159Pr(中子过多)1.52:11.47:11.43:11.39:1质量数不变,质子加1三、γ衰变decay,放出γ射线ray——高能量(短波长)的光子流γ,γ辐射是已知辐射中波长最短,穿透力最强的电磁辐射,它的发射不引起元素的改变,但表示损失能量,通常不写在核反应中。上一页下一页回首页四、β+衰变decay(正电子衰变),放出β+射线ray
8、——高速运动的正电子流(e),本质是核内质子转化为中子。11P10n+0+1e(00γ)(质子过多)如:1910Ne199F+0+1e(00γ)质量数不变,质子数减1116C115B+0+1e(00γ)五、电子俘获ele
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