放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础

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1、放射化学基础习题答案第一章绪论答案(略)第二章放射性物质1.现在的天然中,摩尔比率238U：235U=138：1,23%的衰变常数为1.54X1O'10年"，235U的衰变常数为9.76X10皿年二问(a)在二十亿(2XIO?)年以前严怕与23-％的比率是多少？(b)二十亿年來有多少分数的238U和235U残存至今？解一：N=N0”矿38冒尹万138宀，cr1——==■=27■I/V235N2351e~^0保存至今的分数即旷腐则238{/:0.753«0.74235(/:0.142^0.14斛二1O9二十亿年内238

2、(/经过了一——=0.44个半衰期In21.54x10」°2陀经过了斗聲=2.82个半衰期9.76x10"°保存到今的分数：厶38=10心心4=074二十亿年前比率(235二1°-0.3x2.82=0.14=27:12.把lcn?的溶液输入人的血液，此溶液中含冇放射性Io=2000秒'的24Na,过5小时后取出lcn?的血液，其放射性为1=16分设“Na的半衰期为15小吋，试确定人体屮血液的体积。(答：60升)竺5解：5小时衰变示活度：2000x(?15=1587.4秒"人体稀释后空2兰=—(lmin=60s)V=5

3、953加«6000m/=60LV601.239Np的半衰期是2.39天,239Pu的半衰期是240(H)年问1分钟内在1微克的(a)239Np,(b)239Pu中冇多少个原了发生衰变？(答:(a)5.07X10n;(b)2.6X109)解：N()=1X10x6.023x1O'?u2.5197x10"个原子°239(a)N()—N=N()(1—不川)=2.5197x10,5x(1-戶)=5.07xl0u,(M2、(b)"9pu的半衰期太长t=lmin时N()—N~()A=I4/2丿若t为1天，1小时等，再求出平均数，则

4、与题意有距离。则N。-N二2.6x10&俎3x1062.(a)据报导，不纯的镭每克放射衰变每秒产牛3.4X101%粒子，这a射线所产牛的氨气以每年0.039毫升(在标准状态下)的速度聚集起来。从这些数据计算阿伏加德罗常数。(b)假设镭屮含痕量短寿命的放射ct粒了的了体元素。这将如何影响你对⑷所计算的正确性？(答:(a)6.2Xl()23)解：(a)1年内产生的a粒子数：3.4xlOlox3600x24x3651年内产生的氨气的摩尔数：n=—=MOE=171x10"RT8.31x273irr/4.,znrm-3.4X1

5、0*°X3600X24X365.__.„23.•・阿佛加得罗常数N.=7«6.27xio-3A1.7lxIO'6(b)88Ra88尺2/子体»因为Ra中含痕虽的Rn的子体元素，也放射a粒子数所以3.4xlO10a粒子/s不全是Ra发射的所以求Na时,3.4x10'°比纯Ra时偏高,所以Na也偏高3.在现今的地质时期里，御中含87Rb27.83%(重量百分数)。在30克某艳榴石石矿中，经分析发现含有45()毫克钏和().9毫克的锂。由质谱仪测知，其中的80%總是Wr。假定87Sr是由87Rb衰变生成的,87Rb的衰变常

6、数为1.1X1011年」。试计算该矿物的年龄。(答:5.2X108)年解一：^RbHSr30g矿石中含^Rb:450x27.83%mg875r:0.9x80%mg矿形成时含^Rb:450x27.83%+0.9x80%mg,450x27.83%N°In=5-2xl08年450x27.83%+0.9x80%残存至今的分数为450x27.83%450x27.83%+0.9x80%=2In21.1x1011所以t二5.2xl08年1.在一个洞穴中从灰中找到的木炭，每分钟每克给出^C&6计数。计算木炭的年代。已知从一株活树的外

7、部得来的木材，给出的计数是15.3,叱的半衰期为5730年。（答:4.8X10l.lxlO'11解二:年）』ln^—=¥^-u4.8xl(P年2Jn2_5730解二残存至今的分数为f二10一°"8.6153-0.3x1()5730/.Z«4.8xlO3年2.某铀针矿样品含有8.31%的“乜42.45%的和（）.96%的Pb。经测定铅的平均原子量为207.02。假定所有的铅都是由邙u和232玳衰变生成的，最终产物分别为2（叩匕和208Pbo238U和232Th衰变常数分别为1.54X1010年"和4.95X10"年“。

8、试（a）从206Pb的量。⑹从208Pb的量。（c）从铅的量，算出该矿物的年龄。（答:4」X108年;2.6X1CT年;3.2X108年）解：23©2°6pb（MG）,^Thf..T^pb（TbG）设Pb中206Pb占X份（重量，208Pb为1—X份，1—x=0.51（a）设：矿样为1克矿中含206阳°°°96x0.49讪206238口0.08