第一章-绪论-放射化学课件

放射化学基础第一章绪论§1-1放射化学的定义和内容放射化学(Radiochemistry)这一名词最早在1910年由卡麦隆(Cameron)提出，其任务是研究放射性元素及其衰变产物的化学性质和属性。后来，斯达力克(И.ECтapиk)在“放射化学基础”一书中定义：放射化学是研究放射性同位素的普通化学和物理性质的科学，其特点是研究超微量物质的状态及行为的规律性，并且有特殊的研究方法。不列斯列尔在他所著的“放射性元素”一书中定义：放射化学是研究放射性物质的制备、分离、纯化和鉴定，主要放射性常数的测定以及研究放射性元素生成和蜕变的核过程。放射化学的定义是与时俱进的。比较全面的定义应该是以上几个定义有机的结合。放射化学是研究放射性同位素和原子核转变产物的行为和化学性质，研究它们的制备、分离、纯化和鉴定，以及研究放射性示踪原子在化学和其他领域的应用的一门学科。4、应用放射化学研究放射性核素的生产和放射性标记化合物的合成、放射性核素在化学领域的应用以及放射化学方法在其他学科中的应用。因此，放射化学是研究放射性物质和原子核转变过程产物的结构、性质、制备、分离、鉴定和应用的学科。本课程局限于放射化学的基本理论。包括：放射性物质；同位素交换反应；核化学技术；核能；核转变过程引起的化学变化，放射性核素应用；辐射化学基础等。§1-2放射化学的特点由于放射化学研究的是放射性物质，因此有以下几个特点：1、低浓度和微量性大多数放射性物质以微量和低浓度状态存在。无论天然或人工合成的放射性核素，除个别核素（如U-238,Th-232等）外，都处于微量和低浓状态。这是由于它们的半衰期很短或生成几率很低造成的。2、不恒定性放射性核素按照其固有的衰变方式不断衰变，因此研究对象不是恒定不变的。研究对象的不恒定性给操作放射性物质的工作者带来了不少的困难，它使放射性同位素的制备、分离和纯化工作复杂化，在从事短寿命的放射性同位素时，要格外注意时间因素。3、伴随有辐射化学效应放射性核素衰变放出的核辐射在放射化学研究中可能造成一些特殊问题。特别是在处理放射性活度比较高的α辐射体时，它们的核辐射会使体系发生显著的化学变化，放射性核素存在的化学形式就会受到辐射分解产物的影响。如水溶液辐射分解产物自由基、水合电子等会改变所研究元素的化学状态。4、采用特殊的研究方法放射性核素不断发射特征的核辐射，因此便可根据射线的类型、能谱和强度来进行放射性核素的定性和定量测定，这就形成了特有的放射化学研究方法。这种放射性测量方法的灵敏度一般要比其他方法高出几个数量级。5、需要注意辐射防护问题6、妥善处理处置放射性废物，防止环境污染，确保环境安全OutlineofTalk(s)1.过去的放射化学——成就辉煌2.曾经的放射化学——骄傲迷惘3.现在的放射化学——蒸蒸日上4.将来的放射化学——前途无量§1-3放射化学发展简史1895：X-ray发现—伦琴1896：U化合物中发现看不见的射线—贝科勒尔1898：84Po,88Ra发现—居里夫妇1899：

b

；1900

：g；1903

：a4.1903：放射性衰变的发现—卢瑟夫5.1905：相对论原理，物质—能量转换:E=MC2

Einstein6.1911：原子结构模型—卢瑟夫

1913：原子结构模型—波尔模型7.1919：a人工核反应—卢瑟夫8.1920：预言存在中子9.1925：国际放射医学会议召开10.1932：发现中子—查德威克11.1934：人工放射性物质的制造—小居里夫妇12.1938：U裂变发现—奥托汗放射化学核基础时代1.过去的放射化学—成就辉煌发展放射化学—成就辉煌（续）......13.1942：第一座反应堆CP-1临界—费米曼哈顿计划开始（美国）14.1945：原子弹爆炸成功（美国）

1949：原子弹爆炸成功（苏联）15.1950：

国际放射性防护委员会成立16.1951：原子能发电试验（150kW,EBR-1,美国）17.1952：氢弹爆炸成功（美国）；1953：苏联18.1953：美国总统提议原子能和平利用（联合国）19.1954：5000kW核电站完成（苏联）20.1955：核潜艇下水（美国）21.1964：中国原子弹爆炸成功（10月16日）22.1967：中国氢弹爆炸成功（6月14日）23.1979：三哩岛事故核电站24.1986：切尔诺贝利核电站25.1999：日本东海核临界事故（東海村铀处理厂）26.2004：日本福井核电站事故（4死7傷）核工程时代开始发展从伦琴获得第一次诺贝尔物理学奖至今，

1/3的诺贝尔物理学，诺贝尔化学奖，与放射性，放射线（粒子）有关放射化学—成就辉煌（续）......成就举例同位素性质表14193页

Revised:December2000NationalAcademyofSciences―NationalResearchCouncil―NuclearScienceSeriesMonographonRadiochemistryandRadiochemicalTechniques

NAS-NSNumbers美国科学院放射化学单行本60年，积累76册，共7000余页HLiBeBCNFONeHeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLnAnHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaLaCeAcPrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuTh114116118PaUNpPuAmCmCfBkEsFmMdNoLr锕系镧系RfDbSgBhHsMt110111112美国科学院放射化学单行本7000余页元素及其化合物的放射化学美国科学院放射化学单行本60年，积累76册，共7000余页曾经的放射化学

—骄傲迷惘

骄傲的是老一辈科学家

迷茫的是我们这一代人放射化学Coverage—国内外比较放射性核素的基本核物理性质放射性元素，化合物的放射化学性质放射化学分离天然与人工放射性核素（种态，行为，迁移等）

核分析技术放射性标记化合物的合成放射性示踪技术在化学研究中的应用辐射化学热原子化学

放射化学工程的过程学与设备原子能工业，核电的放射化学问题（核燃料循环化学；堆化学，铀钍的工艺化学，放射性的回收，后处理，核迁移化学，等）放射性示踪技术在生命科学中的应用放射性元素，化合物的物理化学性质放射性元素，化合物的谱学性质

F-元素化学环境放射性放射性核素的基本核物理性质放射性元素，化合物的化学性质放射化学分离天然与人工放射性核素核分析技术，放射性标记化合物

放射性示踪技术辐射化学

热原子化学国内放化专业教科书国外放化专业教科书放射性核素的基本核物理性质放射性元素，化合物的化学性质放射化学分离天然与人工放射性核素放射性同位素化学（同位素在分析化学，有机化学，无机化学，物理化学中的应用）原子能的利用（核电，医学，工业，）辐射过程（射线与物质的相互作用）射线的利用与辐射防护放射性核素的基本核物理性质放射性元素，化合物的化学性质放射化学分离天然与人工放射性核素核分析技术，放射性标记化合物

放射性示踪技术辐射化学

热原子化学国内放化专业大学教科书国外非放化专业，公共基础课程的大学教科书AmericanInstituteforScientificInformation

YearImpactFactor1995,0,0121996,0,0611997,0,0621998,0,0311999,0,0522000,0.0432001,-2002,-2003,-RadiokhimiyaB.F.Myasoedov

JRNCT.BraunRadiochimActaS.M.Qaim,J.V.Kratz

YearImpactFactor1995,1996,1997,1998,1999,0.612000,0.452001,0.522002,0.392003,0.47

Year

ImpactFactor1995,1996,1997,1998,1999,0.792000,0.982001,0.832002,0.662003,0.94放射化学著名国际杂志的IF3.现在的放射化学

—蒸蒸日上SCI收录与放射性的知识

有关的期刊：32种之多涉及20多个应用领域IF>1.0，16种IF>2.0，9种放射化学交叉领域著名国际杂志的IFAmericanInstituteforScientificInformation其他科学领域其他应用领域

放射化学知识，放射化学实验技术放射化学的知识已经渗透到许多科学，领域放射化学stillalive许多社会行业需要放射化学训练的专业人员放射化学必须与其他学科交叉发展临床医学诊断临床医学治疗放射性药物核电研究堆核燃料工业后处理军事农业材料科学地学考古学生物学宇宙学化学环境放射性环境分析放射生态学生物学核物理核防护加速器装置同步辐射装置美国国家科学技术委员会

给美国政府的一份报告。

“为使未来科技领域真正有所成就，造就能够跨越传统学科进行研究，并思考外部世界的新一代科学家是绝对必要的。培育这种要么能够跨学科研究，要么知道如何在学科交叉领域与他人合作的新一代研究人员，对于未来至关重要。”放射化学与纳米科学交叉Pusource，3cm100W，250gSummary长辈一代放射化学家：过去，对科学技术和中国发展作出过卓越贡献。现在，仍然用丰富的的知识，经验，技术，影响力和洞察力，来帮助国家放射化学科学的发展。2.年轻一代放射化学工作者：（1）要自强不息（2）提升放射化学地位，要从我做起

—高水平，有显示度的研究工作—其它学科会承认我们，

—高水平，有显示度的国家贡献—决策者才能承认我们，（3）增强交流，不断更新知识结构

—学科内交流/学科间交流/国内交流/国际交流（4）扩大合作，主动与其他学科进行交叉

—吸收其他学科的实验技术和研究方法

—纳米技术/生物学技术/物理学技术/微电子学技术/...对国家（的建议）：（1）在全国进行一次广泛全面的放射化学学科普查。如：放射化学教育的现状；大学放射化学教师队伍的现状；放射化学应用的现状；放射化学技术训练的现状；社会各行业对放射化学的需求；放射化学设施的现状；从事放射化学人员的现状（年龄，学历，收入，职称等情况）；放射化学的经费投入现状；......（2）增加放射化学科研经费投入；（3）从不同角度，提高公众对放射化学的兴趣；（4）政府制定优惠政策，鼓励到该领域工作；（5）增加大学的放射化学基础教育经费投入；

如：增设大学教师岗位/增加放射化学招生人数/

招收放射化学定向生，减免大学的学费/修订放射化学教科书内容；（6）可以成立一个放射化学发展促进会（有志者）；（7）加强与产业界的交流合作，尤其是核电——国家需求......；（8）使中国在该领域发展到一个合理水平...3.将来的放射化学

—前途无量展望发展才是硬道理！—小平？中国的核科学，核技术，核工程以及与此相关的领域

是否已经发展到合理的水平？——以核电为例什么是合理的水平？

BWRPWRTotalTotalOutputInoperation282351