第十一章放射性检测.PDFVIP

第十一章放射性检测 制作：孟现柱 mengxz@ /jc/index.html PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1基础知识 11.1.1放射性 11.1.2放射性的度量单位 11.1.3放射线与物质的相互作用 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.1放射性 • 一、放射性核衰变 1、核衰变—有些原子核是不稳定的，能自发 地改变核结构，这种现象称核衰变。 2、放射性—在核衰变过程中，原子核放射的 带电或不带电粒子（α、β和γ射线）的 性质称放射性。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.1放射性 3、放射性同位素—具有相同原子序数(质子数)，但 质量数不同（中子数不同）的一组核素互为同位 素，不稳定的同位素叫放射性同位素。 4、天然放射性—天然不稳定核素能自发放出射线的 放射性； 人工放射性—通过核反应由人工制造出来的核素 的放射性。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.1放射性 二、放射性衰变的类型 1、母体——子体＋α（氦核） 2、母体——子体＋β（高速电子，β正，β 负，电子俘获－x） 3、母体——子体（较低能级或基态子体） ＋γ＋α（或β）（同质异能跃迁） PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 三、放射性活度和半衰期 • 1.放射性活度（A）—一个放射源在单位时间内发 生衰变的原子核数。A反映了放射源的放射强弱 程度。定义式 A=-dN/dt=λN=Aoe-λt 式中：A—放射性活度，单位Becquerel，简称贝 可，1Bq＝1次核衰变／秒。dN—时间间隔dt内， 处于该特定能态下的一定量放射性核素，发生自 发核转变的核数目。λ—衰变常数。A0=λN0为t=0 时放射源的强度。 比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活 度，单位为Bq.g-1。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 三、放射性活度和半衰期 2．半衰期—当放射性的核素因衰变而减少到原来的 一半时所需的时间称为半衰期(T1/2)。 N＝Noe-λt 衰变常数与半衰期有下列关系： T1/2=ln2/λ=0.693/λ 半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素T1/2 不同。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 三、放射性活度和半衰期* 例：Sr的T1/2=29年，一定质量的90Sr衰变掉 99.9％所需的时间？ 解：N＝Noe-λt 所以lgN0/N=λt/2.303 所以t＝2.303×(1/2.39×10-2)×(lg1/0.001)＝ 289(a) PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 四、核反应 核反应：指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产 物）和另一粒子的过程。 进行核反应的方法主要有： *用快速中子轰击发生核反应； *吸收慢中子的核反应； *用带电粒子轰击发生核反应； *用高能光子照射发生核反应等 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.2放射性的度量单位 • 1、照射量X 2、吸收剂量D 3、剂量当量H PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.2放射性的度量单位 • 1.照射量（X）是用来度量X射线或γ射线在空气 中电离能力的物理量。严格的定义是光子在质量 为dm的空气中释放的全部电子（负的和正的）完 全被空气阻止时，在空气中产生的任一种符号的 离子总电量的绝对值dQ与dm之比。即 X=dQ/dm 单位：库伦/千克，(C.kg-1),旧单位是伦琴(R), 1R=2.58×10-4C.kg-1 照射量率：指单位时间内的照射量。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.2放射性的度量单位 • 2.吸收剂量（D）：单位质量的物质对辐射能的吸 收量，严格的定义是电离辐射给予质量为dm的物 质的平均能量dε与dm之比。 D=dε/dm 单位：Gy（戈瑞），1Gy=1J.kg-1。 吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量 电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。 吸收剂量率是单位时间内的吸收剂量，单位Gy.s-1。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11.1.2放射性的度量单位 • 3、剂量当量（H) 是指在要研究的组织中某 点处的吸收剂量、品质因素和其它一切修 正因数的乘积。严格的定义是吸收剂量D、 辐射品质因子 Q和其他一切修正因子N的乘 积： H=DQN 单位为SV（希沃特），1SV=1J.kg-1。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创