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1、第二章 放射性核素的制备2 1 简述放射性核素的来源？ 答：天然放射性核素：从自然界存在的矿石中提取。人工放射性核素： 通过核反应堆生产、 加速器生产和核素发生器等通过人工干预的核反应制 备。22 简述 I131 干法生产工艺 ？1. 生产方式：A 一种是（ n，f）法，即 235U（n，f）131I，从辐照后的 235U 靶件中分离裂变产物 131I。 但提取率较低，并且从大量的裂变产物中提取裂变 131I 会另外产生大量的放射性废物。B 另一种是 （n， ）法，即以单质碲或碲的各种化合物为原料， 入堆辐照后， 碲经过 130Te （n，）131Te和-衰变生成 131I，再将 131I 从
2、靶材料中分离出来。2.干法生产装置 干法生产装置主要包括加热蒸馏、碱液吸收、废气处理三部分组成。 加热蒸馏装置 组成。 碱液吸收装置 250mL 。 废气处理装置由管式加热电炉（带温度控制仪） 、纯化加热炉、 石英舟皿、 石英加热管由两级碱液吸收柱组成。第一级吸收柱容积 50mL ，第二级吸收柱容积废物处理装置由三级强碱液洗涤塔组成，每级洗涤塔容积1000mL, 碱液浓度为 5.0mol · L-1NaOH 。除此之外，操作的工作箱或热室需配置除碘过滤器。23 制备加速器用固体靶件时应该注意什么？（ 1）靶子物的选择与处理 ： A 选择适合的靶子物化学形态：靶子元素含量尽量高、靶 子
3、元素的化学纯度要高、 靶子物辐照后易于处理并转化为所需的化学形态、 堆内辐照时靶件 的稳定性（化学稳定性、热稳定性、辐照稳定性）好。 B 尽可能采用高丰度的靶子元素作 为靶子物：如采用天然或低丰度的靶子元素作靶 , 某些核素要发生两次中子俘获才能生产。（ 2）靶子物的结构设计及制备： 靶件的结构设计包括靶筒结构设计、靶芯的结构（靶子 物的形态） 及其在靶筒内的分布方式设计。 靶件需要根据反应堆所能提供的辐照孔道的参数 （孔道尺寸、中子类型及中子注量率分布）、 靶件装量及发热量、 靶件辐照管道冷却方式以 及靶件出入堆的抓取工具等条件设计，以保证辐照时靶件及反应堆的安全。（ 3）辐照靶件的焊封：
4、辐照靶件必须具有良好的密封性， 以保证同位素靶件在反应堆辐 照过程中不发生放射性物质泄漏。（ 4）辐照靶件的质量控制： 靶件需要经过靶件密封性检测、 表面污染等检测合格后才能 入堆辐照。可采用的办法有工业 CT、中子照相技术、 谱仪测量等进行无损检测！24 几种 99Mo-99mTc发生器制备方法比较？1. 裂变型 99Mo-99mTc发生器制备： A. 柱填料的预处理柱填料主要为三氧化二铝。装柱后， 采用低酸度的 HCl 溶液对柱填料进行洗涤， 以尽可能除去非常细小的三氧化二铝。 B. 柱填料 装柱 ：采用湿法装柱。由于酸性条件下氧化铝表面带正电荷，它能吸附呈负电的钼酸根， 所以装柱时酸度控
5、制在 pH=23 左右。 C. 裂变 99Mo 料液上柱及预淋洗 ：采用加压或负压 方式将一定量的裂变 99Mo 加入色谱柱内。然后用 0.9%的生理盐水预淋洗，检验发生器管路 是否通畅。2. 凝胶型 99Mo-99mTc 发生器制备：凝胶型 99Mo-99mTc 发生器也是一种色层发生器。它是将堆 照后的 MoO3溶解后，与 ZrOCl 2溶液反应，生成化学性质稳定的钼酸锆酰沉淀（ZrOMoO4），然后经过滤、低温干燥、粉碎、筛分等过程制成凝胶型99Mo-99mTc 发生器柱填料。在用生理盐水洗涤时， 99mTc 被洗涤下来，而 99Mo仍以钼酸锆酰形式保持在发生器柱内。加速器的组成？ 答：
6、加速器主要由三个部分组成：1. 离子源 用于提供所需加速的电子、正电子、质子、反质子以及重离子等粒子；2. 真空加速系统该系统中有一定形态的加速电场， 为了使粒子在不受空气分子散射的条件下加速，整个系统放在真空度极高的真空室内；3. 导引、聚焦系统 用一定形态的电磁场来引导并约束被加速的粒子束，使之沿预定轨道接 受电场的加速。加速器产生核素的反应类型？ 加速器生产放射性核素中发生的主要核反应有： 采用 粒子引发的核反应、 氘核引发核 反应、质子核反应、 3He 引起的核反应等。采用 粒子引发的核反应有（ ，n）、（， p）、（ ，2n）等。 氘核反应有（ d， n）、（ d， 2n）、（d，
7、）反应。质子引发的 （p， n）反应是加速器生产放射性核素的主要核反应，3He 引起的核反应有（ 3He ，n）、（ 3He， 2n）、（3He， p）等。 加速器产生放射性核素的特点？答： 1.带电粒子核反应的库仑势垒高，适于制备轻元素的放射性核素如11C、 13N 、15O 和18F 等。2. 加速器生产核素时，入射粒子是带电粒子，所生成的放射性核素都是贫中子的核素。3. 加速器生产的放射性核素，一般与靶核不是同一元素，故易于用化学分离，制得高比活度 或无载体的放射性核素。放射性核素发生器基本原理？ 放射性核素发生器，是利用母体与子体核素的半衰期和它们的物理、化学等性质上差异， 采用各种物
8、理、化学手段将不断生成的子体核素从母体核素中分离出来的装置。1、什么示放射性示踪技术，有哪几种示踪方式答：定义 ：应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记，利用高灵敏，无干扰的放射性测 量技术研究被标记物所显示的性质和运动规律， 揭示用其他方法不能分辨的内在联系， 此技 术称放射性同位素示踪技术。有三种示踪方式： 1）用示踪原子标记待研究的物质，追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。 2）将示踪原子与待研究物质完全混合。 3）将示踪原子加入待研究对象中， 然后跟踪。3、试述反应堆的分类？ 答：按能谱分有：由热能中子和快速中子引起裂变的热堆和快堆；按冷却剂分有：轻水堆，即普通水堆（又分为压水堆和
9、沸水堆） 、重水堆、气冷堆和钠 冷堆。按用途分有：（1）研究试验堆：是用来研究中子特性，利用中子对物理学、生物学、辐 照防护学以及材料学等方面进行研究；（2）生产堆，主要是生产新的易裂变的材料铀-233、钚 -239；（3）动力堆，利用核裂变所产生的热能广泛用于舰船的推进动力和核能发电。第三章3 1 请描述 X 射线荧光分析的基本原理？1. X 射线的本质与特点 ： X 射线（次级 X 射线荧光）是在原子核周围，由电子或其它粒子 轰击内层轨道电子，并使之脱离原子而形成电子空位，在邻近壳层电子补充空位时，其剩 余能量释放后产生的高频电磁波，具有波动性；波长为：0.13 0.48?2. X 射线荧
10、光的产生与莫塞莱定律：其一，高能粒子与原子发生碰撞并从中驱逐一个 内层电子，出现一个电子空位 ,此时原子处于受激态 。二，经过 10-12 10-14s，外层电子向 内跃迁，填补内层电子空位，同时放出 X 射线。每个谱系的 X 射线能量的平方根与原子序 数 Z 之间存在着以下简单的线性关系：1 2 = a（Z - b）3. 俄歇效应与荧光产额 ： X 射线荧光产生过程中，若产生特征 X 射线的能量大于原子某外 层电子的结合能时，则有可能将能量传递给原子本身的外层电子，使之成为自由电子，而 不再发射特征 X 射线。这一物理过程称为俄歇效应，相应的电子称为俄歇电子，俄歇电子 的动能为特征 X 射线
11、的能量与该外层电子结合能之差。32利用 X 荧光分析方法进行样品分析时，对样品有哪些具体要求？ 答：标准样品的主要要求1）待测元素含量准确可靠。2）具有多个含量不同的标样系列。3）化学组成和物理性质与待测样品一致。4）物理，化学性质稳定，便于长期保存和使用。33 中子活化分析的原理是什么？ 用中子照射样品，使待测核素发生核反应，产生放射性核素，测定其放射性活度、射线能谱和半衰期根据活化反应截面、中子通量等，确定被测样品的元素成分和含量的分析 方法。34 中子衍射的原理和特点是什么？ 两种活化分析方法的比较？什么是放射性同位素示踪技术？ 答：在被研究的样品中加入示踪剂，然后通过测量示踪剂的位置和
12、数量，追踪被测样品内 部示踪原子放射性水平的变化及其活动情况,显示被研究样品的运动和变化规律的分析技术。第四章 “老三计”指什么？各自原理是什么？ 料位计、密度计、厚度计1. 核辐射穿透式厚度计I-m X m-m X= I0e m m = I 0e mX=对 射线：1 ln I 0m Im = 22Em-4 3对 射线：Z4 ZZ 2m = f1 EZA + f2 E ZA+ f3 E ZA仅对窄束单能射线适用，对宽束和多能射线需修正。2. 核反射式厚度计1、基本原理（ 射线）IP = IP0 1-e-kxI p0-由非常厚的散射体反射出的反散射线强度 x-被测物厚度I p-反散射强度 k-决
13、定于辐射能量的常数，可由下式确定：对于 射线：IPIKI01-eI + Ip xI + IpIK 初始辐射的康普 顿的线性衰 减系数；I -初始 辐射的线性全衰 减系数；Ip -散射 辐射的线性衰 减系数；核辐射式密度计1、 穿透式密度计I = I 0e-mXm = I 0e- m X= 1 ln I0X mI核辐射式物位计1）利用辐射源和探测器间距离的变化测量物位2）利用物质对射线的吸收程度测量物位常用仪表根据工作原理分类？1）电离效应、 静电消除器，、 烟雾报警器， 放射性避雷针。2）吸收效应 透射式厚度计，气体压力计 ,密度计， 同位素透射仪表， 密度，料位及称重。3）散射效应同位素反散
14、射仪表，测井，n 测井及水分计8、火灾报警器的原理？ 答：原理：放射性同位素的原子核在无外界作用下能自发地发生衰变，变成另一种原子核， 同时放出 射线、 射线或 射线等。前两种射线都带电，并且具有较高的能量，所以能将空气电离成正负离子而逐渐消耗自身的能。 由于烟雾进入电离空间时， 吸附了某些离子， 使 离子迁移速度明显变慢。 据此， 就可以做成离子感烟探头。 离子感烟探头与控制电器装置相 配合，构成了火灾自动报警仪器。2、放射性示踪剂的选择要考虑哪些因素？ 答：（1）放射性半衰期（ 2）放射性比活度（3）辐射类型和能量（4）放射性核素的纯度（5）放射性核素的毒性（6）示踪剂的生物半衰期2、中子
15、探测的主要方法有哪些？ 答：反应法：产生带电粒子，对物质产生电离； 核反冲法：中子与核弹性碰撞，反冲核能量耗于电离； 核裂变法：裂变碎片能量耗于电离，产生脉冲； 激活探测法 : 中子照射物质 , 使其部分变为放射性元素。3、什么是（ n, ）中子活化分析，分哪几步？ 答：定义：用中子照射稳定核素，稳定核素吸收中子变成放射性核素，发射 射线，测量 射线的能量和强度可以得知原来稳定核素的元素名称和含量。步骤： 1）样品 2 ）辐照 3 ）放射性测量 4 ）结果评价 4、中子活化的中子源主（2） 带电粒子活化分析1、什么叫带电粒子活化分析？具有一定能量的带电粒子于物质中的原子核发生核反应时， 如果反
16、应的剩余核是放射性核素，则测量这放射性核素的半衰期和活度， 就可以确定样品中被分析元素的种类和含量。 这种元素分析方法称为带电粒子活化分析（记为CPAA ）。3、X射线荧光分析根据激发源的不同，可分成哪几类？ 答：（1）带电粒子激发 X 荧光分析（2）电磁辐射激发 X 荧光分析（3）电子激发 X 荧光分析核效应分析（ 1）穆斯鲍尔效应分析1、穆斯鲍尔效应常见的应用方面有哪些？ 答：核物理；固体物理；化学领域；生物领域；考古，环境 2、穆斯鲍尔实验设备一般应包括哪几部分？ 答: （1）穆斯堡尔源（2）驱动系统（ 3）吸收体（ 4）探测器和其他附属设备核效应分析（ 2）正电子湮没技术7、正电子湮灭
17、技术的应用有哪些？答： 1、正电子湮灭技术现在已发展成为物理学家、冶金学家、生物学家和医生们的得力研 究工具之一。2、被研究的物质形态及其发展，包括金属、离子化合物、共价绝缘体化合物，半导体 的高分子化合物，也包括固体的单晶、多晶、非晶体、液晶和生物膜等等。3、正电子与物质相互作用，对于电子非常敏感，可用来研究物质结构方面的问题，如 空位、空位团、位错以及微空洞和多种色心等原子尺度范围的缺陷。4、由于慢正电子的入射动能很低，这项技术可用来研究固体纯真表面的电子态和结构 缺陷，已成为表面物理学的一种重要研究手段。5、医生们应用放射性正电子同位素，对药物作用于人体的过程予以示踪，一旦药物到 达某一
18、器官，探测湮灭产生的两条 射线就能准确地被查出。超灵敏 质 谱分析1、MS：超灵敏 质谱分 析AMS：加速器质谱分析1、 EI 源的特点？答：电离效率高 ,灵敏度高；应用最广，标准质谱图基本都是采用 EI 源得到的； 稳定，操作方便，电子流强度可精密控制；结构简单，控温方便；2、 离子源分哪几类？答： Electron Ionization （EI） 源化学电离源场致电离源（ FI）4、质谱分辨率的表达式是什么，它与什么有关？答：质谱分辨率 =M M ；分辨率与选定分子质量有关5、CPAA：带电粒子活化分析RBS：卢瑟福被散射分析PIXE：粒子诱发 x 射线荧光分析 MOSSBARE：R穆斯堡尔效应 AMS：加速器质谱分析