1、放射化学课程教学大纲课程英文名称：Radiation Chemistry课程编号： 243990060课程类别：专业课课程性质：必修课学 分：3.5 学 时：56（其中：讲课学时：48 实验学时：8 上机学时：0 ）适用专业：辐射防护与环境工程开课部门： 国防科技学院一、课程教学目的和课程性质说明本课程在学生专业培养目标中的地位，以及学生学习该课程要达到的目标。描述课程的归属知识领域。本课程属于辐射防护与环境工程专业基础必修课。本课程介绍放射化学的基本内容、放射性元素及放射性物质的化学性质、放射性化合物的制备、分离、鉴定及其在各领域中的应用等基本的放射化学知识。通过理论与实践相结合的教学环节，
2、学生不仅应掌握放射化学的基本理论和知识体系，为学习后继专业课打下良好的基础，还应具备一定的放化实验与实践技能，并初步领悟到放射化学研究方法、放射化学的相关应用，培养学生的专业兴趣，激发学生学习的积极性，并养成团结协作，严谨、细致、一丝不苟的专业作风。二、本课程与相关课程的关系先修高等数学、无机化学，有机化学，后修物理化学，放射化学。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论（2 学时）知 识 点课程在课程体系中的位置及开课意义，教材及参考资料，课程安排、学习方法、教学要求；放射化学的定义和内容，放射化学的特点；辐射防护；放射化学的发展历史和现状重 点放射化学的定义，特点及辐射
3、防护的方法难 点放射化学纯度，放射性核素纯度；基本要求1、放射化学的定义，特点及辐射防护的方法，载体，放射化学纯度，放射性核素纯度；2、领 会：辐射化学的定义及内容；3、简单应用：辐射化学的特点；4、综合运用：辐射防护的方法。第二单元 同位素交换（2 学时）知 识 点同位素效应；同位素交换反应的热学性质；均相同位素交换反应的指数定律和动力学特性；均相同位素交换的机理；均相同位素交换的机理。重 点化学动力学，同位素交换反应的指数定律，均相同位素交换的机理难 点化学动力学，同位素交换反应的指数定律。基本要求1、识 记：同位素效应、同位素效应的表示方法及特点；2、领 会：水平角、竖直角测量的基本原理
4、；3、简单应用：同位素效应的用途；4、综合运用：同位素交换反应的指数定律的应用。第三单元 放射性物质在低浓度时的状态和行为（6 学时）知 识 点放射性物质的共结晶共沉淀现象，分类，共结晶共沉淀的机理，放射性核素的吸附，放射性核素的电化学行为，欠电势和超电势的原因。放射性胶体及其应用，穆斯堡尔谱和原理及解谱。重 点共结晶共沉淀的机理，放射性核素的吸附，放射性核素的电化学行为，欠电势和超电势的原因；穆斯堡尔谱和原理及解谱。难 点穆斯堡尔谱和原理及解谱。基本要求1、识 记：同晶，同二晶，新类型混晶，反常混晶，超电势，欠电势，六个穆斯堡尔参数；2、领 会：影响共沉淀的因素，双电层模型，穆斯堡尔效应3、
5、简单应用：沉淀，胶体在放射化学中的应用4、综合运用：穆斯堡尔谱的简单解谱第四单元 放射性物质的分离方法（6 学时）知 识 点共沉淀法；溶剂萃取法；离子交换法；液-液色层；纸色层和薄层色层；电化学分离；其它分离方法；快速化学分离。重 点溶剂萃取法和离子交换法、分配平衡、洗脱理论和塔板理论，多分组分分离的方法，及萃取率的计算，能斯特方程及电化学分离。难 点洗脱理论和塔板理论，萃取率的计算。基本要求1、识 记：共沉淀法的特点及操作，离子交换剂的物理及化学结构，萃取，比移值，电泳；2、领 会：选择性；影响各种萃取方法萃取效率的因素；3、简单应用：能斯物方程的简单应用；4、综合运用：分配原理的应用，各种
6、萃取方法及其萃取率的计算。第五单元 天然放射性元素（6 学时）知 识 点天然放射系；铀、钍、镭、氡、钋、锕、钫、镤的结构，性质，存在形式，水溶液化学、制备及提纯；自然界其它放射性核素。重 点天然放射系，铀/钍元素的性质及重要同位素，铀/钍制备及分析，铀/钍的重要化合物及铀的水溶液化学，重点学习天然放射性核素的共性及特性。难 点铀/钍元素的性质及重要同位素，铀/钍制备及分析，铀/钍的重要化合物及其性质以及铀的水溶液化学。基本要求1、识 记：天然放射系、铀/钍元素的性质及重要同位素，同位素的表示方法，核反应的表示方法，铀/钍的重要化合物；2、领 会：天然放射性核素的共性及特性；3、简单应用：铀/钍
7、的重要化合物及其性质以及铀的水溶液化学4、综合运用：铀/钍制备及分析。第六单元 人工放射性元素（6 学时）知 识 点超铀元素的发现和制备；锕系元素的通性；锝、钷、砹、镎、钚的元素结构，性质，单质及重要化合物的性质，制备，分离，鉴定。重 点锕系元素的通性。难 点锕系元素的通性，人工放射性元素及其重要化合制备，分离及鉴定。基本要求1、识 记：人工放射性元素，锕系元素的通性，超钚元素，超重元素；2、领 会：锕系收缩，锕系元素的通性；3、简单应用：锝、钷、砹、镎、钚的核素的书写，一般核反应的书写4、综合运用：人工放射性元素及其重要化合制备，分离及鉴定。第七单元 放射性核素的制备和提取（4 学时）知 识
8、 点从天然产物中提取放射性核素；用中子核反应制备放射性核素；用带电粒子核反应制备放射性核素；从裂变产物中提取放射性核素。重 点衰变规律的推导及应用，人工制备放射性核素的方法：生产堆，电子加速器及裂变产物的分离，贝特曼方程及各种反应制备放射性核素的产额计算。难 点人工制备放射性核素的方法，各种反应制备放射性核素的产额计算。基本要求1、识 记：制备放射性的核素的方法，放射性核素发生器；2、领 会：制备放射性的核素的方法及原理；3、简单应用：放射性的核素的制备及分离；4、综合运用：各种反应制备放射性核素的产额计算。第八章 辐射化学（4 学时）知 识 点辐射化学的概念、辐射化学效应与放射性核素的状态和
9、行为的关系、辐射化学的基本过程、水和水溶液的辐射化学、萃取剂和离子交换树脂的辐射效应、辐射工艺进展概况。重 点辐射的物理化学阶段，水和水溶液的辐射化学，萃取剂和离子交换树脂的辐射效应。难 点辐射的物理化学过程及反应类型，水和水溶液的辐射化学过程及其产物。基本要求1、识 记：辐射化学的概念，辐射化学的三个阶段及其产物，产额 G；2、领 会：辐射化学的三个阶段及反应类型；3、简单应用：水和水溶液的辐射化学、萃取剂和离子交换树脂的辐射效应；4、综合运用：产额 G 的计算。第九章 热原子化学（4 学时）知 识 点核过程中热原子的形成、反冲粒子的次级反应、热反应的动力学、氚的反冲化学、碳的反冲化学、卤素
10、的反冲化学、无机含氧酸盐和络合物的热原子化学核衰变过程的化学效应、退火效应、热原子化学的应用。重 点反冲粒子的次级反应（模型，机理及反应类型），反冲能的计算，氚原子的反冲化学，热原子化学反应主要为自由基的碰撞反应，反冲碰撞具有能量效应，空间效应和惯性效应。 难 点反冲能的计算，基本要求1、识 记：热原子的定义，热原子的产生方式，反应笼，溴斑反应，退火效应；2、领 会：反冲粒子的次级反应（模型，机理及反应类型）；3、简单应用：氚的反冲化学、碳的反冲化学、卤素的反冲化学及其应用；4、综合运用：从这三种效应出发，推断热原子化学产物的产额高低，并从反应模型出发，弄清热原子反应的类型。第十章 放射性核素
11、在化学中的应用（5 学时）知 识 点放射性核素示踪法、标记化合物的合成、放射性核素示踪原子在化学研究中的应用、放射性核素计时、同位素稀释法、活化分析、正电子素 Ps 及其应用。重 点放射性核素示踪法、标记化合物的合成、放射性核素计时、同位素稀释法。难 点放射性核素计年的计算、各种同位素稀释法的定量计算。基本要求1、识 记：同位素示踪，同位素示踪有哪几种方法，标记化合物，亚化学稀释法，活化分析，正电子素 Ps。2、领 会：同位素计时的原理，各种同位素定量分析的原理；3、简单应用：同位素计时的计算；4、综合运用：同位素定量的分析。学时分配内 容 学 时第一章 前言 2第二章 同位素交换 2第三章
12、放射性物质在低浓度时的状态和行为 6第四章 放射性物质的分离方法 6第五章 天然放射性元素 6第六章 人工放射性元素 6第七章 核素的制备和提取 4第八章 辐射化学 4第九章 热原子化学 4第九章 放射化学的应用 5总结及复习 1合计 48（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的本着以培养学生理论与实践能力相结合为目标，放射化学实验主要开设了演示性实验、设计性实验和综合性实验，属于一门测量专业必修的实践性课程，是放射化学课程的重要组成部分，通过实验使学生掌握放射化学的基本理论知识和方法，能够熟练地操作各种实验设备进行放射性化学的相关实验和研究工作，能够进行必要的人生防护和三废处理，能够掌握常用
13、的放射性物质的分离和鉴定方法，能够运用放射化学的方法进行物质的定量分析。实验教学环节培养学生能力标准 在实验教学过程中培养学生的实践动手能力和实验设计能力，要求学生更深刻的理解放射化学的基础理论、切实掌握放射化学实验的安全防护规则和措施，系统地掌握放射化学实验的基本技术，了解放射化学实验技术的最新动态。以便为今后的学习和科研打打下坚实的基础。实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号 实验项目 实验内容 学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1实验安全及设备简介了解放射化学实验室的一般行为规则，安全防护规则，认识常用实验设备及其使用，掌握放射性安全防护方法及放射性污
14、染去除方法，及放射性废物处置方法，操作常识。2 综合 2-5 15-202放射性实验室基本操作训练放射性物质的存放，称量，移取，放射性溶液的加热，蒸发，浓缩和烘干，放射性测量源的制备。2 综合 2-5 15-203从水溶液中萃取 UO2(NO3)3 掌握萃取操作的基本技能和分配系数和测定方法2 综合 5-10 6-74放射性同位素中放射性杂质的清除89Sr 中140Ba 的清除并证明其纯度； 65Zn中 115Cd 的清除并证明其纯度；115Cd 中110Ag 和114In 的清除并证明其纯度2 设计 5-10 6-72、选开实验序号 实验项目 实验内容 学时实验类型(演示、验证、综合、设计研
15、究)组数每组学生人数1 放射性同位素的离子交换色谱分离实践认识离子交换分离的原理，熟悉离子交换分离的一般操作实验方案 1 同位素 59Fe 十 60Co的分离 实验方案 2 86Rb 十 137Cs 的分离2 综合 5-10 6-73、主要仪器设备分析天平、称量瓶，锥形瓶，分光光度计，分液漏斗，色谱柱等四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，将生产中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，尽可能边演示边讲解，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方
16、法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法考核形式：考试成绩评定： 按照考试模式改革实施方案评定成绩，其中：期末考试成绩占 70%，课程实验及仪器操作考核占 25%，平时出勤及课堂表现占 5%。六、选用教材、讲义和主要参考书选用教材：1. 放射化学基础 ，德克勒尔，原子能出版社，19932. 放射化学实验 、第一版，叶明吕，原子能出版社， 1991主要参考书：1.放射化学 ，祝霖，19841. 2.放射化学 ，刘元方等编著，京大学出版社，2006
17、3.核化学与核技术应用 ，郑成法 毛家骏 秦启宗原子能出版社，1990 4、 放射化学实验教程 ，第一版， 苏AH.H.涅斯米扬诺夫，原子能出版社，19895、 辐射防护手册（第二分册） ，第一版，李德平、潘自强编，原子能出版社，19886、 放射化学实验方法与技术 ，第一版，孟绍兴，北京师范大学出版社，2001七、大纲说明放射化学是辐射防护与环境工程专业的一门专业基础课，在教学中提倡特色教学，应精选内容，打好基础，加强实践，培养学生的问题分析、推导和应用能力。教学中鼓励教师采用多媒体课件与板书相结合授课，注意结合教学内容安排习题，要求学生及时、独立完成，并安排不少于 4 学时的习题讲解课，以达到巩固所学内容之目的。八、审核意见课程负责人签字： 专业负责人签字：教研室主任签字： 分管院长签字：执行日期：
