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一.绪论1.放射化学:研究放射性物质和核转变过程的化学，包括基础放射化学，放射性元素化学，核化学，放射分析化学，应用放射化学。2.放射性核素的特点：放射性；不稳定性；低浓度和微量3.冷实验：用非放射性物质进行的模拟实验，目的在于考察仪器设备完好性和提高操作人员的熟练程度。4.吸附放射性核素的规律：玻璃钢石英聚乙烯聚丙烯聚四氟乙烯5.阻止或减少玻璃吸附放射性核素的措施：加载体；提高溶液酸度（除碘）；硅烷化处理二.放射化学分离方法1.载体：以适当的数量载带某种微量物质共同参与某化学或物理过程的另一种物质2.反载体：在分离过程中，为减少对某些放射性杂质核素的载带而加入的这些核素的稳定同位素或化学类似物。3.放射性纯度：在含有某种特定放射性核素的物质中，该核素的放射性活度对物质中总放射性活度的比值。4.放射化学纯度：在一种放射性样品中，以某种特定的化学形态存在的放射性核素占总的该放射性核素的百分数。5.放射性浓度：单位体积某物质的放射性活度，即C=A/VA为放射性活度，V为体积，常用单位为Bq/ml或Bq/l。6.放射性比活度：单位质量的某种放射性物质的放射性活度7.放射化学分离常用的分离指标:分离系数；化学回收率；净化系数8.共沉淀法原理:利用微量物质随常量物质一起生成沉淀的现象（即共沉淀现象）来进行分离、浓集和纯化微量物质的一种方法。9.共沉淀法的类别：无机共沉淀法和有机共沉淀法。无机共沉淀法分为共结晶共沉淀法和吸附共沉淀法；有机共沉淀法见P10.10.提高共沉淀法产物纯度的措施：1.加反载体或络合剂2.控制溶液酸度3.采用均相沉淀法4.改变氧化价态5.选择适当的沉淀条件6.进行多次沉淀7.洗涤沉淀11.溶剂萃取法原理：将原先溶于某一液相（如水相）的欲萃取物质，与另一互不混溶的液相（如有机相）充分接触后，通过物理或化学过程，部分或几乎全部转入另一相的过程。12.溶剂萃取法分离步骤和注意事项：萃取、洗涤、反萃取1.充分振荡2.注意放气3.静置分层13.萃取剂：有机相中能将处于水相中的欲萃取物质转移至有机相的有机试剂。14.稀释剂：为了改善萃取剂的某些物理性能而加入的有机溶剂，是能与萃取剂完全互溶的惰性溶剂，在萃取过程中不参加反应。15.萃取率：经萃取而进入有机相的欲萃取物的量占其在两相中的总量（即原始料液中欲萃取物的量）的百分数。16.提高萃取率的措施：1.提高相比2.增加萃取次数3.加盐析剂4.选择分配系数高的萃取剂17.盐析剂及其作用原理：在萃取体系中，如果加入一种易溶于水相的盐类，它既不被萃取，又不与欲萃取物发生反应，但可提高欲萃取物的萃取率，这种盐类称为盐析剂，这种作用称为盐析作用。盐析剂能提高萃取率的原因是其具有水合作用和同离子效应。18.萃取的本质：有的是根据物质在两相中溶解度的不同进行分离的物理分配过程，但大多数是将被萃取物由亲水性转为疏水性可萃取物（萃合物）的化学分配过程。19.萃取剂的种类、代表物、条件和作用机理A.惰性萃取剂，四氯化碳，简单萃取，物理分配B.中性含氧萃取剂，乙醚，较高酸度，羊盐萃取C.中性磷类萃取剂，TBP，较高酸度和适宜酸类，中性络合物萃取D.胺类萃取剂，TLA，需长碳链醇类，铵盐萃取20.Purex流程：在第一萃取循环中，六价U和四价Pu被TBP共萃取，从而与大量裂变产物分离。然后用Fe2+作还原剂，将有机相中的四价Pu还原为三价Pu，使钚反萃到水相，从而实现铀和钚的分离。在第二萃取循环中，仍用TBP萃取，分别对铀和钚进一步净化。如果净化系数仍不够高，可采用第三次循环再次净化。21.色谱法原理：色谱法是利用混合物中各组分在固定相和流动相中亲和力的差异使各组分在两相之间分配不同来实现彼此分离的。22.不同分离机理的柱色谱法的固定相1.吸附柱色谱法：硅胶，氧化铝，活性炭，分子筛2.离子交换柱色谱法：离子交换树脂（多孔性海绵状高分子聚合物）3.萃取柱色谱法：中性、酸性磷类萃取剂和胺类萃取剂4.凝胶渗透柱色谱法：凝胶5.高效液相色谱法：固态或液态物质23.色谱法分离步骤1.吸附柱色谱法：吸附剂的选择和预处理；装柱；分离操作2.离子交换柱色谱法：离子交换剂的选择和预处理；装柱与转型；分离操作3.萃取柱色谱法：色谱柱的制备；分离操作4.凝胶渗透柱色谱法：凝胶的选择和预处理；装柱；分离操作24.影响离子交换亲和力大小的因素：主要是离子的电荷数Z和离子的水化离子半径r。电荷数Z越大，水化离子半径r越小，则亲和力越大。25.色谱粉：吸附了萃取剂的支持体26.支持体：起支持萃取剂作用的惰性固体物质27.凝胶渗透柱色谱法原理：利用表面惰性的多孔物质凝胶，经泡胀后具有一定孔径的三维网状结构，其网孔可使一定大小的分子渗透入内，较大的分子不能进入网孔，可不受阻滞地通过色谱柱，从而达到分离不同大小分子的目的。28.共沉淀法1、溶剂萃取法2和色谱法3比较有无载体：1有，23可无；浓集倍数132；速度231；分离效果321。29.纸色谱法：用色谱纸或以萃取剂、液体离子交换剂吸附在色谱纸上作固定相，用有机溶剂或水溶液作流动相来分离不同物质的一种色谱分离方法。30.比移值:某组分移动距离/展开剂前沿移动的距离31.薄层色谱法：将固定相均匀地涂覆在一块玻璃板或塑料板上，形成薄层，然后将试样滴在薄层的一端（即原点），用适宜的展开剂作流动相，借助毛细作用流经薄层，使不同组分随流动相展开，从而达到分离目的。32.电化学置换法原理（Po-210）：选择适当的金属作电极，使该金属的电极电位低于欲分离元素的还原电位而高于溶液中其他杂质元素的还原电位，欲分离元素就能自发地与该金属电极发生电化学置换反应在金属电极表面析出。33.电解沉积法原理：不同金属离子在溶液中开始电解时，所需的外界最低电压不同，只要选择适宜的外加电压使它低于欲分离金属离子的临界沉积电势而高于其他杂质离子的临界沉积电势，则可使欲分离金属离子选择性地在电极上析出，从而达到分离目的。34.分子电镀：一种用有机溶剂作介质的飞水溶液体系电沉积法，被分离物质是以复杂的分子形式在阴极上沉积出来。三.天然放射性元素化学1.三种天然放射系：以238U为母体的铀系（4n+2系）以235U为母体的锕系（4n+3系）以232Th为母体的钍系（4n系）2.天然放射系的规律：1.母体的半衰期长2.子体与母体的质量数相差4的倍数3.衰变链中有氡射气，产生放射性淀质4.最后稳定核素都是Pb的同位素3.天然铀的组成：234U、235U、238U（最多）4.铀的价态、典型化合物铀在水溶液中以U3+、U4+、UO2+和UO22+四种状态存在，其中以UO22+最稳定，U4+能在酸性溶液中稳定存在；UO2+在酸性溶液中会发生岐化反应；UO22+水溶液呈黄绿色；U4+的水解能力最强，pH=2时会发生水解，而UO22+在pH=3时才开始水解。铀的主要氧化物有UO2、U4O9、U3O8、UO3和UO4等，其中U3O8最稳定，常用作称量基准物，其次是UO2；铀的氧化物和多种铀盐在高温和空气下，会生成U3O8UF4俗称“绿盐”，难溶于水和硝酸、盐酸，现时易溶于发烟高氯酸及能发生络合作用的草酸等介质中。UF6易升华，可用于气体扩散法富集天然铀中的235U；UF6遇水分解，生成HF，可腐蚀玻璃。铀酰盐大多数易溶于水，在紫外线照射下，能发出黄绿色荧光。UO2(NO3)2•xH2O（x可为2,3,6），易溶于水。重铀酸盐难于水，(NH4)2U2O7俗称“黄饼”，它在铀的水冶过程中，常被用来分离和浓集铀。5.铀的测定方法及原理A.重量法:灼烧纯化的铀沉淀物，称重产物U3O8；B.容量法:利用能与铀反应的沉淀剂，络合剂，氧化还原剂滴定；C.分光光度法:利用四价U和二价UO2与显色剂生成有色络合物，它的吸光程度与铀含量在一定浓度范围成正比；D.固体荧光法:利用二价UO2与熔剂如NaF在适宜温度下混熔制成珠球在365nm紫外线激发下发出黄绿色荧光，强度与铀含量在一定范围成正比；E.激光-液体荧光法:在特定化学体系中，利用二价UO2与铀荧光增强剂生成一种简单络合物，在氮激光器发射的337nm单色光激发下，产生黄绿色荧光，强度与铀含量在一定范围成正比；F.X射线荧光法：利用电离辐射使样品中的铀原子受激，发出特征X射线荧光进行测定。G.放射性分析法（主要为γ能谱法）H.中子活化分析法I.裂变经迹刻蚀法6.钍的价态:钍在水溶液中以无色的四价离子存在。由于Th4+具有较高的离子势，所以它容易水解。通常情况下，当溶液pH3时，Th4+开始水解。Th(OH)4沉淀在酸中的溶解性能与形成沉淀的条件和时间有关7.钍的化合物：ThO2组成固定，不易吸水，可作为称量基准物，其难溶于酸。硝酸钍Th(NO3)4•xH2O（x可为2,4,5,6），易溶于水，四水和六水硝酸钍最稳定钍的难溶盐主要有ThF4、Th(C2O4)2、Th(IO3)4等8.钍的分析A.重量法：灼烧纯化的难溶钍盐，称ThO2；B.容量法：EDTA络合滴定和六代硫酸钠间接氧化还原滴定；C.分光光度法：同U；D.中子活化法：利用232Th在反应堆中子照射下发生（n，γ）反应，转变为233Th及其β-衰变子体233Pa，然后测定它们的β-放射性活度并与标准样品比较9.天然镭的同位素及其衰变类型：226Ra、223Ra、224Ra（α衰变）228Ra（β—衰变）10.Ra-226、Ra-228测定Ra-226:射气法，α计数法，γ能谱法Ra-228:α能谱法，测量子体228Ac。11.天然氡的同位素:219Rn、220Rn、222Rn12.活性炭分离氡的原理：物理吸附，吸附力随温度增加急剧下降。13.双滤膜法测氡原理：当大气以恒速通过采样管，入口滤膜将空气中的氡子体过滤掉，让氡气穿行。氡在行程中衰变生成的子体大多被出口膜收集。采样管体积一定，速度恒定，气流飞行时间就是定值。期间氡子体的生成和氡浓度成正比，测出出口滤膜上的α放射性活度就可以算出氡浓度。14.钋的水解性：低浓钋在pH≥1开始水解，形成带正电的羟基络合物，易被杂质吸附形成假胶体；pH＞7.5，形成带负电的氢氧化物真胶体；pH为12~14，氢氧化钋溶解，生成PoO3—2离子15.Po-210测量方法：α计数法16.氚的来源天然：宇宙射线核反应，太阳耀斑爆发产生的氚随太阳风到达地球，中子与6Li核反应人工：大气层核爆炸，核动力堆，乏燃料后处理厂，回旋加速器制备17.氚的测量：β-计数法，液体闪烁计数法低本底液体闪烁计数器测水中氚；干燥剂法测空气中氚；液体闪烁计数法测尿中氚18.天然碳的组成及来源：12C，13C，14C天然：宇宙射线核反应人工：大气层核爆炸，核燃料循环四.超铀元素化学1.超铀元素:原子序数大于92的所有元素2.锕系元素稳定价态规律和离子半径规律元素周期表第七周期中，从89号元素锕到103号元素铹一共15个元素统称锕系元素。在不含络合剂的水溶液（如高氯酸溶液）中，前几个锕系元素的高价稳定性随原子序数的增加而增加；而超铀元素的高价稳定性却随原子序数的增加而下降；对于超钚元素而言，最稳定的价态基本都是三价。锕系和镧系一样，其离子半径随原子序数增加而减小，这种现象称为锕系收缩。前面几个锕系元素收缩幅度较大，比相应镧系的收缩幅度大；后面锕系元素收缩趋势越来越小，甚至比相应镧系收缩的幅度还小，使锕系元素间化学行为上的差别随原子序数增加而逐渐变小，以致分离超钚元素变得越来越困难。3.锕系元素离子络合能力规律四价＞三价≥六价＞五价4.锕系元素离子水解规律:一般来说，锕系元素三价，四价离子的水解能力随原子序数增加而增强：Pu(Ⅲ)＞Np(Ⅲ)＞U(Ⅲ)Pu(IV)＞Np(IV)＞U(IV)＞Th（IV）对同一种锕系元素而言，各种价态离子的水解能力随离子势的增加而增强，其次序为：四价＞六价＞三价＞五价5.钚的同位素：目前已发现15种钚的同位素，其质量数从232到246，其中最重要的是239Pu。其次是238Pu238-2426.钚的价态钚在水溶液中能以3到7价五种价态存在：水合Pu3+，水合Pu4+，水合PuO2+