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
现在的天然中，摩尔比率238U：235U=138：1，238U的衰变常数为1.54×10-10年-1，235U的衰变常数为9.76×10-10年-1.问(a)在二十亿(2×109)年以前，238U与235U的比率是多少？(b)二十亿年来有多少分数的238U和235U残存至今？
解一：
保存至今的分数即 则：0.753 0.74 ：0.1420.14 解二：
二十亿年内经过了个半衰期 经过了个半衰期 保存到今的分数： 二十亿年前比率
2. 把1cm3的溶液输入人的血液，此溶液中含有放射性Io=2000秒-1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。(答:60升)
解： 5小时衰变后活度： 人体稀释后 （1min=60s）
3． 239Np的半衰期是2.39天，239Pu的半衰期是24000年。问1分钟内在1微克的(a) 239Np，(b) 239Pu中有多少个原子发生衰变？(答: (a)5.07×1011; (b)2.6×109)
解：
(a)
(b) 的半衰期太长 t=1min时
1
0
若 t 为1天，1 小时等，再求出平均数， 则与题意有距离。则=
粒子，这
4．(a)据报导，不纯的镭每克放射衰变每秒产生3.4×1010
射线所产生的氦气以每年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)假设镭中含痕量短寿命的放射
粒子的子体元
素。这将如何影响你对(a)所计算的正确性？(答: (a)6.2×1023)
解： (a) 1年内产生的
粒子数：
1年内产生的氦气的摩尔数： 阿佛加得罗常数 (b) 子体
因为Ra中含痕量的Rn的子体元素，也放射所以
粒子/s 不全是Ra发射的
粒子数
所以求NA时，比纯Ra时偏高 ， 所以NA也偏高
5．在现今的地质时期里，铷中含87Rb27.83%(重量百分数)。在30克某铯榴石石矿中，经分析发现含有450毫克铷和0.9毫克的锶。由质谱仪测知，其中的80%锶是87Sr。假定87Sr是由87Rb衰变生成的，87Rb的衰变常数为1.1×10-11年-1。试计算该矿物的年龄。(答:5.2×108)年
解一：
30g矿石中含： mg ： mg
矿形成时含： mg 解二：
残存至今的分数为
所以t=
6． 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。计算木炭的年代。已知从一株活树的外部得来的木材，给出的计数是15.3，14C的半衰期为5730年。(答:4.8×103年)
解一：
解二： 残存至今的分数为
7．某铀钍矿样品含有8.31%的238U，42.45%的232Th和0.96%的Pb。经测定铅的平均原子量为207.02。假定所有的铅都是由238U和232Th衰变生成的，最终产物分别为206Pb和208Pb。238U和232Th衰变常数分别为1.54×10-10年-1和4.95×10-11年-1。试（a）从206Pb的量。(b)从208Pb的量。(c)从铅的量，算出该矿物的年龄。(答:4.1×108年;2.6×108年;3.2×108年)
解： ,
设Pb中占x份（重量， 为１－x份， １－x＝０.51 设：矿样为１克 矿中含： ：
形成矿时含： 同理：
(c) 衰变mol数
文献中说，Gleditsch和Qviller用矿石长期受到化学侵蚀来解释偏差。 8. 目前在铀中所含238U和235U的摩尔比为138:1。铀-238的半衰期为4.51×109年，它衰变的最终产物是206Pb，235U的衰变的最终产物是207Pb。某钇复铀矿含有49.25%的铀和6.67%的铅，铅同位素的摩尔比为
208Pb:207:Pb206Pb: 204Pb=1.92:7.60:100:0.047，而在普通铅中的摩尔比则为52.3:22.7:23.5:1.5。假定矿物中原来只有铀和”普通铅”。试求(a)矿物的年龄，(b) 235U的半衰期。(答: (a)8.7×108年;(b)7.0×108年)
放射化学基础习题及答案_放射化学与核化学基础
