???????????????? (Radioactive Element)

1
???????????????? (Radioactive Element)

1. ??????????????????????
2. ?????????????????????????????
3. ??????????
4. ???????????????????
5. ??????????????????????????????????????????????

2
?????????????????????????????????????
???? ?.?. 1896 ?????? ????? ??????????
?????????????????????????????? ???????????????????
???????????????????????????????????????????????
??????????????????????????? ??????????????????????
????????????????????????????? ???????????????????
??????????????????????????????????????????????
??????????? ??????? ???? ??????????????????
??????? ?????????? ?????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????
??? ??????????????? (Radioactivity)
3
???????????????? ??? ?????????????????????????????
???????? ?????????????????????? ????????????
??????????????? (Radioactivity)
????????????????????????????? ???????????????????
???????? ????????????????????????????????????????
83 ???? U-238 Th-232 Rn-222
??????????????? ??? ?????????????????????????????
?????????????????
???????????????????????????? 3 ????
??? ?????????? ?????????? ??????????
4
The behavior of three types of radioactive
emissions in an electric field.
5
?????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????
???? ????????? ?????????????? ???????????????????
??????????   ???????????????????????
????????????????????????? 2 ?????? ????????????
2 ?????????????????????? ??????????????????????
????????????????????????
?????????  ??? ?????????????????????????????????
??? ???????????? -1 ??????????????????????
????????????????????????????????? ?????? 100 ????
?????????????????????? ??? ???? ????????????? 1
mm ??????????????????????????????
??????????  ??????????????????????????????????????
???????? ?????????? ???????? ????????????????????
?? ????????????????????? ??????????????????? ?
????????????????????????????????????????
6
????????????????????????????
Type of Radiation Alpha particle Beta particle Gamma ray
Symbol a b g(can look different,depends on the font)
Mass (atomic mass units) 4 1/2000 0
Charge 2 -1 0
Speed slow fast very fast (speed of light)
Ionising ability high medium 0
Penetrating power low medium high
Stopped by paper aluminium lead

?????????????????????????
7
????????? ???????????? ??????????????
?????? ????????? ???????????? ???(amu)
?????          2 4.00276
????         - 1 0.000540
?????   0 0
????????          1 0.000540
???????       0 1.0087
??????        1 1.0073
1 amu 1 atomic mass unit 1.66 x 10-24 g.
8
?????????????????????????????
????????????????
9
?????????????????????????????
????????????????
10
?????????????????????????????
????????????????
11
?????????????????????????????
????????????????
12
?????????????????????????????
???????????????? (????????)
13
?????????????????????????????
????????????????
Ra
14
??????????????? (Nuclear equation) ???
??????????????????????????????? ????????????????
??????????????????? ?????????????????
??????????????????????????????????????????????????
? ????????????????????????????????????????????????
????????????????? ???????????
15
?????????????????????????????

• ???????????????? (???????????????????????? 83
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????)

• ??????????????? (??????????????????????????)

• ???????????????? (????????????????????????????????
  ???????????? ????????????????????????????????????)

16
?????????????????????

1. ?????????????

235 1 138 96 2 x 1

1. ???????????????

92 0 55 37 2 x 0
17
(No Transcript)
18
??????????????????????????????
?. 2714Si X 0-1e
?. 6629Cu Q 0-1e
?. 2713Al 42He 3014Si _______
?. 146C 136C ________
?. 22689Ac 22688Ra ________
?. 22689Ac 22287Fr __________
19
Half-life
?????????? (half life) ?????????????????? ???????
??????????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????? ????????????????
t1/2
???????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????
???????????????????
20
???????? ???????????????????????????? 30 ???
??????????????????????????????????????? 75
???????????????????????
????????????????????????????????? 100 g
????????? 75 g
????????????????????????????? 25 g
???????????????????????????? 30 ???
30 ???
30 ???
???????????????? 100 g
50 g
25 g
?????????????????? 30 x 2 60 ???
????????????????????? 75 ?????????????????
21
???????? ????????????? Tc-99 ????????????????
Tc-99 ????? 18 ?????????? 24 ??????? ??? Tc-99
???????????? 6 ???????
22
???????? ??????????????????????????????????? 20
???? ?????? 28 ??? ??????????????????????????????
1.25 ???? ??????????????????????????????????
???????? ?????????? I-131 ???????? ???????
I-131 ?????????????????????????? 40.5 ???
???????? ?????????? 0.125 ???? ?????????????
I-131 ??????? 8.1 ???
23
???????? ?????????? I - 131 ???????? ??????? I -
131 ?????????????????????????? 40.5 ???
?????????????????? 0.125 ???? ????????????? I
-131??????? 8.1 ???
????? I -131 ?????????? a ???? I - 131 ?????
a ???? ?????? 40.5 ??? 5 ??????????
????????????????? I - 131 ????????????? 0.125
????


a 2
2 ??????????
2 ??????????
a 16
a 8
a 32
I - 131 ????????????? 4 g
24
???????? ???????????????? A ????? 32 ????
????????????????????? 6 ?? ???????????????? A
??????????? 4 ???? ????????????????????? A
?????????????????????????????? 32 ????
?????????????? 3x ??????? 4 ???? ???????
????????????????? A ???? 2 ??
3X 6 X 2 ???????
????????????????? A 2 ??
25
Kinetics of Radioactive Decay
rate lN
N N0exp(-lt)
lnN lnN0 - lt
N the number of atoms at time t
N0 the number of atoms at time t 0
l is the decay constant
23.3
26
??????????????????????????
T n t1/2

N ????? ???????????????????? N ????????
???????????????????? T
??????????????????????? n
??????????????????????????????????? t1/2
???????????????????????????????????????????
???????????
????????????? (??????????)
27
???????? ???????????????? X 20 ???? ?????????
10 ???? ????????? 30 ???
????????????????? X ??? 150 ??? ??????????? X 300
???? ???????????
?????????????????????????????? X ?????????
???? X 30 ??? ????????? X 20
g 10 g
??????????????????? ???????????????? X
???????????? 30 ??? ??????? T n
t1/2 150 n(30) n
5 ????????????????? X ??????????? ???
???? X ???????? 300 x 25
9,600 ????
28
???????????????????
??????????????????????????????????????????????????
?????? ???????????????????????????????????
???????????????????????? ?????????? 2 ??????
??????
1. ??????????????? (Fission reaction)
2. ??????????????? (Fussion reaction)
29
???????????????????
??????????????? (Fission reaction) ???
???????????????????????????????????????
?????????????????????????????????????
???????????????????
30
Fission reaction
??????????????????????????????????????????????????
??????????????????????????
?????????????????????????? ??????????????????????
??????????????????????????????????????
?????????????????????????? ????
???????????????????????? ?????????????????????????
??? ????????????????????? ???????? ?????????????
??????????????????????????????????????????????????
???
31
???????????????????
??????????????? (Fusion reaction) ???
??????????????????????????????????????????????????
? ???????????????????????????????????????????
???????????????????????? ???????????
????????????????????????????????????
32
Fusion reaction
??????????????????????????????????????????????????
?? ???????????????????????????????????????????????
???????????
?????????????????????????? ??????????????????????
??????????????????????????? ? ????????????????????
?????????????? ???????????????????????????????????
? ????????????????????????????????????????
????????? ????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????
(?????????????????????????????????????????????????
?)
33
?????????????????????????
???????????????
??????????????
?????????????
??????? ???????? ??????????
34
?????????????????????????
Geiger-Müller tube (GM tube)
???????????? ???????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????
?????????????????????????????????????? Ar
??????????????????????????????????? (Ar)
?????????? (e-) ?????????????????????????
???????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????
??????? Ar ???????? Ar
35
??????????????????????????????
1. ?????????????  ???????? C-14
???????????????????????? ????????????????????????
2. ???????????? ?????????????????
?????????????????????????? ???????????????????????
?????????? ???????-60 ??????????????????????
36
?????????????????????????????? (???)
???????-24 ????????????????????
???????????????????????????? ??? ???????-24
??????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????
Au-198 ????????????????????? I-131
?????????????????????????????????
3. ????????????? ??? P-32 ?????????????????????
?????
4. ???????????????? ??? Co-60
?????????????????????????????????
??????????????????????????????????????
37
???????????????????????
38
???????????????????????????????????????????
??????????????? (Al)
??????????? (I)
???????????? (Ca)
???????????? (N)
?????????? (Cu)
????????????(O)
???????????? (Cr)
???????????? (P)
????????? (Fe)
??????????? (Si)
??????????? (Zn)
??????????? (Ra)
39
??????????????? (Al)
??????????????? ???? Al ????????
???????????????? ????????????? ????????????
?????????? ??????????????????????
?????????? ??????????????? ???????????? Al
Al2O3 (????????) KAl(SO4)2.12H2O
???????? ????????????????????? ????????????
???????? ????????? ???????? ??????
???????????????
Matching exercise
40
???????????? (Ca)
??????????????? ????????????????
??????????? ?????????? ??????????????????? ???????
???? ???????????? Ca CaCO3 CaSO4.2H2O

???????? ?????? ???????? ????? CaC2
???????????????????? ???????????????????? ????????
?
41
?????????? (Cu)
??????????????? ?????????????
???????????????? ???????????-???????????
??????? ?????????????????? ???????????????????????
????? Cu2CO3(OH)2 (???????????) Cu2S
(????????????) CuFeS2 (??????????????)
Cu2O (???????????)
???????? ????????????? ????????? ????? ?????????
?????? ????????? ???????????? ?????
42
???????????? (Cr)
??????????????? Cr ?????????????????????????
?? ?????????? ?????????????????? ?????????????????
??????? ???????????? Cr Cr2O3
Cr(OH)3 CrO2
???????? ????????????????????????????????
(Stainless steel) ?????????? Fe 73 Cr 18 Ni 8
??? C 0.4 ????????????????????? ??????????????
???? ???????????? ? ?????????????????????????????
???????? ????????????????????????? ???????????????
?????????????????????????????? ???????????
??????????????
43
????????? (Fe)
??????????????? Fe ????????????? ?? m.p.
b.p. ??? ????????????????????? ???????????? Fe
FeO Fe2O3 K3Fe(CN)6
NH4Fe(SO4)2.12H2O
???????? ???????????????????????????
??????????????? ????? ?????????????? ????
?????????????? ??????????????????????????
44
??????????? (Zn)
??????????????? Zn ????????????????????
? m.p. b.p. ??? ????????????? ???????????? Zn
ZnO ZnS
???????? ??????????????????????? ?????????????????
??? ??????????????????????? ???????? ???????????
45
??????????? (I)
??????????????? I ??????????????????????????
????????????????????? ????????????? ????????????
??? ?????????????? ?????? ???????????? I
NaI KI
???????? ??????????????????? ?????????????????????
46
???????????? (N)
??????????????? N ???????????????
?????????? ??????????? ???????????????????????????
???????????????? ??????????????
?????????????? ???????????? N NO N2O
N2O5 NO2
???????? ??????????????????? NH3 ???????????? NH3
???? ?????????????????????????? HNO3 ?????????
??????? ???????? ???????????
47
????????????(O)
??????????????? O ???????????????
?????????? ???????????????????????
??????? ?????????????????????????????? ???????????
? O Na2O2 BaO2 KO2 H2O2
CsO2 RbO2
???????? ?????????????? ???????????? ???? ?????
O3 ???????? ?????? ??????????????????? H2O2
??????????????? ?? ??? ?????????????
48
???????????? (P)
??????????????? P ????????? ????
??????????? (???????????????? m.p, ??? ?????????
????? ??????????? ?????????) ???????????
(??????????????? ???????? ??????????) ??????????
(???????????????????? ????????????
???????????????? ?????????????????
??????????????????)
???????? ??????????????? ???????? ????????????????
??? ?????????????? ???????????
49
??????????? (Si)
??????????????? ????????????? ??????????
?????? ?????????????? ??????????????????? ????????
???? Si SiO2 SiC
Si
???????? ???????????????? ???????????? ???????????
?????????? ?????? SiC ??????????????????? ??
??????????
50
??????????? (Ra)
??????????????? ???????????????????? ???????
???????????????????? ?????????????????????????????
?? ?????????????????? ???????????????? ???????????
????????????????????? ????????????????
???????? Ra 226 ???????????? ??????????????????
???? ????????????? ??????? ?????????????
?????????? ?????????????? ???????????????