测井方法与数据处理-课件.ppt

1.2.4放射系 放射系—连续衰变系列，目前发现三个天 然放射系和一个人工放射系共四个 。 第一：天然放射系 地壳中本来就存在的放射系称为天 然放射系，有三个，母核的半衰期 与地球的年龄相近或更长。 （1）钍系（4n系） 该衰变系中的核素的质量数都是4的 整数倍，即A=4n故又称4n系 （2）铀系（4n+2） 铀衰变系中的核素的质量数A= 4n+2 故称4n+2系 （3）锕铀系（简称锕系，又称4n+3) 锕铀衰变系中核素质量数A= 4n+3称4n+3系 第二：人工放射系（4n+1系） 这种射出来的电子称为内能转换电子 根据能量守恒，内能转换电子的能量为： Eei=Eγ-Wi i= K L M… Wi为i层的结合 能。 由于γ跃迁是γ发射和内能转换电子发射相 互竟争过程，因此，和的跃迁几率λ等于γ 发射的几率λ γ与内能转换电子发射的几率 λe之和， i=K L M… 分别为i壳层发射电子强度和γ辐射强度（粒子数/秒）。在内能能转换过程中，原子内层电子空缺由外层的电子填充，从而原子发射特征x 射线或欧歇电子（Auger) 还必须指出：电子质量很小（不同原子核） 对电子的能量必须考虑爱恩斯坦的相对论效 应 1.1.3核转变的移位定则 各种核衰变电荷数的变化 衰变类型 母核电荷数 子核电荷数 1.1.4衰变纲图 第1.2节 放射性衰变规律 1.1.2 放射衰变的一般规律 放射形的衰变是自发进的，对某一个具体 的原子核来说，衰变总是要发生的，但何 时发生不知到，无法人工控制，放射性原 子核衰变是一种统计过程，对许多同一种 核素的原子核，衰变不是同时发生，有先 后但总的趋势总是原子核随时间逐渐减少 ，原子核的性质也随之变化。 式中，λ为比例常数，称为原子核衰变常数。 负号，表示随时间增加而核数减少。 可见，放射形原子核的衰变服从指数规律 （1）核衰变的指数规律 放射性原子核数N随时间t的增加，按指数 规律逐渐减少，如下图所示： 那么，lnN随t的增加按直线减少（如上图） 这一规律与实验发现的规律十分符合， 放射性原子核，不管什么衰变方式，都服 从指数衰减规律。但不同的放射性核素衰 变的快慢不同。此规律不受外界条件的影 响。 （2）衰变常数 λ是衰变常数 ，其物理意义为： 必须注意：λ是原子核 总衰变常数（总的 几率/单位时间），应等于各种衰变方式的 分支衰变常数λi，（第i个分支衰变的衰变 常数）之和： （3）半衰期 放射形核素的半衰期—放射形原子核数衰 减衰减到原来数目的一半是所需的时间， 半衰期是标志放射性核素稳定性的简单而 适用的物理量。在自然γ能谱测井中，几种 天然放射性核素半衰期， （3）平均寿命 平均寿命—指放射性原子核平均生存的时 间。No个原子核中，从t=0到t=无穷都可 能有核衰变，在t t+dt时间内，有dN个 原子核衰变，这dN各原子核的寿命是t。 因此，平均寿命可作No个原子核命的累加 起来再被No除： 可见平均寿命与衰变常数互为倒数，这样 只要知道其中一个量，其他两个量可求。 （5）放射的活度 令Α=λΝ，则A为t时刻放射性核素的衰变率， 即单位时间放射性原子衰变数，称为t时刻 放射活度 分支比—第I种分支衰变的放射性活度Ai与 总放射性活度A之比，称某核素衰 变的分支比 放射性活度是衡量放射性物质放射性强度 一个重要的物理量 关于放射性几个常用概念和物理量 1电离辐射—能通过处级过程或次级过程引 起电离的带电粒子或不带电粒