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核化学概念、应用及安全Basicnuclearchemistry，applications&safety1964年10月16日15时,中国在本国西部地区爆炸了一颗原子弹.....1核化学的基本概念
核化学（nuclearChemistry）：研究原子核（稳定性和放射性）反应、性质、结构、分离、鉴定及其应用的一门学科。
核子（nucleon）：指组成原子核的基本粒子，如质子和中子都是核子。核素（nuclide）：具有确定电荷数（质子数，即原子序数）Z和中子数N的原子核所对应的原子。
例如天然存在的铀元素由三种核素组成，他们的Z都是92，而中子数N分别为234，235和238，他们互称同位素，化学性质相同而核性质不同。
放射性（radioactivity）：不稳定原子核自发放射出α、β和γ射线的现象。放射性衰变（radioactivedecay）：指由原来的核素（母体）或者变为另一种核素（子体），或者进入另一种能量状态的过程。
根据发射出射线的性质可将最常见的衰变方式分为α衰变、β衰变、γ衰变，分别放射出α射线、β射线、γ射线。
放射系（radioactiveseries）：自然界存在的放射性核素大多具有多代母子体衰变过程。它们经过多代子体放射性核素最后衰变生成稳定核素，这一过程中发生的一系列核反应，被称之为放射系。核化学方程式
用于表示核变化过程的方程式，只是不用表明核素的状态。书写时要特别遵守两条规则：①方程式两端的质量数之和相等；②方程式两端的原子序数之和相等；例如：放射性活度（activity）
通过实验观察得到的放射性物质的衰变速度。
核力（nuclearforce）：核子之间特有的相互作用力，强度大，力程短，作用范围在2fm。
质量亏损（massdefect）：原子核的质量小于它所含有的各核子独立存在时的总质量，这两者的差额称为质量亏损，用δm表示，说明当核子集合成原子核时要放射出结合能。它的数值越大原子核就越稳定。核的结合能（nuclearbindingenergy）：由核子结合成原子核时质量减少了δm，根据爱因斯坦的质能关系式（δE=mc2）,其能量应该相应地减少，减少的能量即核的结合能，符号用EB.
例如，2H核的结合能为：
EB（2H）=δmc2=931.5MeV·u-1×0.0023893u≈2.2256MeV核裂变(nuclearfission):指大核分裂成为小核的过程。普通的核武器和核电站都依赖于裂变过程产生的能量。
核反应堆(nuclearreactor)：指通过受控核裂变反应获得核能的一种装置。使裂变链反应持续和可控进行的关键在于控制中子的数目，使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数，便形成所谓的自持链反应。
核聚变（nuclearfusion）:有两个或多个轻核聚合形成较重核的过程。轻核聚变时释放的能量比重核裂变释放的能量大得多。
热核反应（thermonuclearreaction）：在极高的温度下轻原子核聚变的过程。当温度足够高时，聚变过程能够持续进行，并放出巨大能量。
如氚和氘实现自持热核反应需要5千万度以上的高温，而氘和氘则需几亿度。目前已实现的人工热核反应是氢弹的爆炸，可控的热核反应尚未实现。2核化学反应及应用
2.1核衰变及应用
（1）核衰变
a.α衰变、β衰变、γ衰变
放射性同位素（Radioisotopes）的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变”。放射性衰变(radioactivedecay)是一种过程,在这种过程中,原来的核素(母体)或者变为另一种核素(子体),或者进入另一种能量状态。β衰变表1三种射线基本特征
辐射会使细胞的生长-调节机制受到伤害，以白血细胞过度生长为特征的白血病可能是由辐射造成的。b.放射性同位素原子数目
放射性同位素原子数目的减少服从指数规律。随着时间的增加，放射性原子的数目按几何级数减少，用公式表示为：
N＝N0e-λt
——N为经过时间t衰变后，剩下的放射性原子数
——Ｎ0为初始的放射性原子数
——λ为衰变常数，是与该种放射性同位素性质有关的常数，λ=y(t)＝e-0.693t/τ，其中τ指半衰期。在自然界存在的放射性核素大多具有多代母子体衰变关系。母体放射性核素经多代子体放射性核素最后衰变生成稳定核素。c.半衰期(half-life)
放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰期”来表示。
所谓半衰期即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间。
半衰期是放射性同位素的特征常数，不同的放射性同位素有不同的半衰期，衰变的时候放射出射线的种类和数量也不同。表2常用放射性同位素基本特征参数
放射性核素的半衰期短至10-6s,长至1015a。衰变反应半衰期的一个重要特征是,它不受外界条件(