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回旋加速器工作原理图 加速器的理论基础是拉摩尔定律,恒定磁场中粒子的运动角频率ω 与粒子本身运动速度v无关。若粒子的质量为m，所带电荷为q，所具有的运动速度为v，运动方向垂直于磁感应强度为B的磁力线，粒子受到垂直于v和B的洛伦兹（Lorentz）力的作用，使粒子沿着曲率半径为r的轨道作圆周运动。E=mv^2/2 ; ω= v/r=qB/m 。见图2.12。 在回旋加速器中，带电粒子经多次加速后，圆周轨道直径达到最大而接近D盒的边缘并具有最大的能量，在该点粒子被束流提取装置提取出。利用这些高能粒子轰击靶物,产生特定的核反应,从而得到想要的核素。 对撞机 粒子探测器(表1.7.1) 气体电离室 正比计数器 盖革计数器 半导体探测器 闪烁探测器 固体径迹探测器 放射性测量 辐射 辐射: 以粒子或电磁波形式传递的能量。 粒子：中子n，质子p，α、β、带电粒子等。 电磁波：普通电磁波、X射线、γ射线。 辐射之所以有健康危害,是因为其具有能量。 大体上，能量越大，辐射的危害越大。 γ 线、X射线不带电，统称光子。 0.01 0.1 1 10 100 (纳米) 1 10 100 1000 （毫米） 0.01 0.1 1 10 100 1000 （微米） 电 子 线 紫 外 线 X线 γ 线 可 见 光 线 红 外 线 微 波 电 波 电磁波长 电离与非电离辐射 电离辐射-能量能够引起原子电离的辐射 (10eV) 核辐射(n, p, d,T,e,X/γ,带电粒子等)都是电离辐射 非电离辐射-能量不足以引起原子电离的辐射(10eV) 紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波 (电离: 原子失去电子) 放射性工作者主要关心电离辐射(核辐射) 电离辐射源 天然辐射源 人工辐射源 宇宙射线 宇生放射性核素 宇宙射线 原生放射性核素 核恐怖 核爆 核技术应用 核设施 222Rn及其子体 核技术医学应用 放射性活度 活度：表征放射性核素衰变的量； 活度的国际制单位是：贝可(Bq)，1Bq表示一秒钟衰变一次，曾用单位居里(Ci)， 1Ci＝3.7×1010Bq； 比活度：单位质量的活度； 注意：活度仅表示原子核衰变的次数，不表示射线的能量，不能用于非同种核素的比较。 电离辐射是电磁辐射的组成部分，实际上也是能量的传递过程； 电离辐射线在行径的过程中，如果遇上阻滞物质，其携带的能量就会传递给阻滞物质。 电离辐射剂量单位 吸收剂量：单位质量物质中辐射能的沉积。单位Gy，1Gy＝1J/kg； 当量剂量：机体组织器官中被辐射权重修饰的吸收剂量。单位Sv；－考虑射线的种类和能量 有效剂量：经组织权重修饰的各组织器官当量剂量之和。单位Sv。 －考虑不同组织的敏感性 辐射权重因子 种类 能量范围 辐射权重因子wR 光子 所有能量 1 电子及介子 所有能量 1 中子 10 kev 5 ? 10 kev – 100 kev 10 ? 100 kev – 2 Mev 20 ? 2 Mev – 20 Mev 10 ? 20 Mev 5 质子（非反冲质子） 2 Mev 5 ? 粒子，裂变碎片，重核 ? 20 人体器官或组织的权重因子WT 第七节 核科学的基本工具与测量 图1.7.2列出了核科学实验的基本构成单元 加速器----准直器---靶物质---探测器-----信号处理器----计算机 Industrial cyclotron Medical Cyclotron 核医学其他放射性核素的生产（如：PET）涉及到回旋加速器。 正电子核素 加速器的种类 1.直流高压加速器 2.电磁感应加速器 3.直线型加速器 4.回旋共振加速器 * * * * * * Comment on preflight only 30% got correct that alpha decay does NOT have charge increase by 2. * * * 我国原爆 第三节放射性衰变与衰变规律 原子核自发地发射各种粒子(射线)的行为称为原子核的放射性。X Y+ b +ΔE 原子核自发地发射各种粒子而转变成另外的原子核的过程则称为原子核衰变。(