大学课件《核化学与放射化学》第一章 核科学起源.pdfVIP

《核化学与放射化学》 第一章 核科学起源 一、放射性发现的历史 1. Becquerel 的发现 v Roentgen （伦琴）发现了令人费解的的射线，这种射线在 玻璃壁和其它一些材料中会产生荧光 （当时称为磷光）； v 1880年Becquerel，受他祖父和父亲的影响，对磷光现象感 兴趣，制备出硫酸铀酰钾 （K UO (SO ) .2H O ）； 2 2 4 2 2 v 1896年， Becquerel 提供了第一批实验结果：硫酸铀酰复盐 晶体受强烈阳光照射后，放出一种穿透能力很强的辐射； 疑惑 （1）在强光、弱光、无光的条件下，铀盐都具 有感光现象； （2 ）其它铀盐、亚铀盐、铀盐溶液、金属铀 都能产生这种辐射，且与铀含量成正比； 2. Curie夫妇 的成就 v发现钍发出与铀具有相似的射线； v天然铀矿石的放射性比纯铀、人工合成铀矿石的强； v在天然铀矿石的分离过程，发现了钋和镭元素，并 经光谱法证实；测定了镭的分子量226.5； v建立了首个镭和钡分离的化学分离方法； v测定了浓缩铀式样的热效应，发出100cal/g.h。 3. 射线性质的早期研究过程 v 1899年，Rutherford利用静电计研究了射线的自身性质： 结论：一种射线被千分之几的厘米的铝箔表面吸收 （）； 一种在铝箔厚度增加到100倍才被大量吸收 （）； 铝的吸收系数为15cm-1，射线的电离效应被减弱的量 与初始值之间按照指数衰减公式：ed 。 v Curie夫人发现，射线的值不是常数，随着射线进入吸收体 的深度增加而增加。 v Bragg提出并证实了粒子具有一定的射程；并发现一些放射性 物质放出的射线具有不同的特征射程； v 其它科学家研究：通过磁场和静电场的偏转实验证实和射线 是高速运动的离子流； 证实粒子就是氦粒子； 发现了射线，但是其性质和射线相似， 只是能量不同，在随后一段时间内，没有区分射线射线。 4. Rutherford和Soddy 的转化假说 v1899年发现在钍、镭和锕的化合物都可以释放出放射 性的射气，这种射气是惰性的。 v在射气的研究中，得到两个重要的结论： （1）放射性物质的放射性活度不是永远不变的，是随 时间而衰减的，其时间特性因物质而异； （2 ）放射性过程伴随有放射性原子的化学性质而变化。 v1903年， Rutherford和Soddy才对放射性的本质有十 分深入的了解： v （1）放射性元素不断地自发地从一种化学元素转变为 另一种元素； v （2 ）上述转化过程中伴随着放射性辐射； v （3 ）这种放射性过程是原子内部的亚原子变化。 二、核科学的历史纵览 年代 现代核科学发展的重要步骤 ～490-430B.C Empedocles提出万物是由气、土、水和火四种元素组成。任何物质都是通 过它们之间的转化而形成的。 （四种元素主要的修正是气、固和液被认为 是物质的形态，火被认为是能量） ～460-370B.C Democritos提出所有物质是由永恒的、移动的、坚硬的原子组成，原子的特 性相同，而大小、形状和质量不同。 1661 Boyle著述宇宙万物是由不能在分割的有限数目的物质 （元素）组成。 1808 Dalton提出所用的化合物 （分子）是由原子按照固定的比例组成的。 1896 Becquerel发现铀射线 （放射性射线