天然放射性γ辐射剂量率单位Gy（戈瑞/格雷）
(2010-08-16 02:44:49)
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标签：铜精矿进口杂谈分类：矿产进口
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Wendell Qian
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SI multiples for gray (Gy)
Submultiples Multiples
Value Symbol Name Value Symbol Name
10?1
Gy
dGy decigray 101 Gy daGy decagray 10?2
Gy
cGy centigray 102 Gy hGy hectogray 10?3
Gy
mGy milligray 103 Gy kGy kilogray 10?6
Gy
μGy microgray 106 Gy MGy megagray 10?9
Gy
nGy nanogray 109 Gy GGy gigagray 10?12
Gy
pGy picogray 1012 Gy TGy teragray 10?15
Gy
fGy femtogray 1015 Gy PGy petagray 10?18
Gy
aGy attogray 1018 Gy EGy exagray 10?21
Gy
zGy zeptogray 1021 Gy ZGy zettagray 10?24
Gy
yGy yoctogray 1024 Gy YGy yottagray
第一章 原子核的基本性质 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 1-2 将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 1-5 已知()()92,23847.309,92,23950.574MeV MeV ?=?= ()()92,23540.921,92,23642.446MeV MeV ?=?= 试计算239U ，236U 最后一个中子的结合能。 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 第二章 原子核的放射性 2.1经多少半衰期以后，放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%? 2.7 人体内含%18的C 和%2.0%的K 。已知天然条件下C C 1214与的原子数之比为12102.1，C 14的573021=T 年；K 40的天然丰度为%0118.0，其半衰期a T 911026.1?=。求体重为Kg 75的人体内的总放射性活度。 2-8 已知Sr 90按下式衰变： Zr Y Sr h a 90 64,901.28,90??→????→?--ββ(稳定) 试计算纯Sr 90放置多常时间，其放射性活度刚好与Y 90的相等。 2-11 31000 cm 海水含有g 4.0K 和g 6108.1-?U 。假定后者与其子体达平衡，试计算31000 cm 海水的放射性活度。 第三章 原子核的衰变 3.1 实验测得 Ra 226 的α能谱精细结构由()%95785.41MeV T =α和()%5602.42 MeV T =α两种α粒子组成，试计算如下内容并作出Ra 226衰变网图（简图） （1）子体Rn 222核的反冲能； （2）Ra 226的衰变能； （3）激发态Rn 222发射的γ光子的能量。 3.2 比较下列核衰变过程的衰变能和库仑位垒高度： Th He U 2304234+→； Rn C U 22212234+→； Po O U 21816234+→。
长度比较表1千米(公里)=2市里=0.621英里=0.540海里 1米=3市尺=3.281英尺1市里=0.5千米(公里)=0.311英里=0.270海里 1市尺=0.333米=1.094英尺1英里=1.609千米(公里)=3.218市里=0.869海里 1英尺=0.305米=0.914市尺1海里=1.852千米(公里)=3.704市里=1.150英里地积比较表1公顷=15市亩=2.471英亩1市亩=6.667公亩=0.165英亩1英亩=0.405公顷=6.070市亩质量比较表1千克(公斤)=2市斤=2.205英磅1市斤=0.5千克(公斤)=1.102英镑1英镑=0.454千克(公斤)=0.907市斤容量比较表1升(公制)=1市升=0.220加仑(英制) 1加仑(英制)=4.546升=4.546市升（一）公制长度毫米millimeter(mm)=0.001米厘米centimeter(cm)=0.01米米meter(m) 公里kilometer(km)=1000米 1厘米=0.3937英寸 1米=3.2808英尺 1公里=0.6214英里地积公亩are(a)=100平方米公顷hectare(ha)=100公亩 1公亩=0.0247英亩 1公顷=2.4711英亩容积毫升milliliter(ml)=0.001升升liter(l) 1升=0.2600加伦（美）=0.2600加伦（英）重量毫克milligram(mg)=0.001克克gram(g) 千克（公斤）kilogram(kg)=1000克公吨ton(t)=1000千克 1克=0.0352盎司（常衡） 1千克=2.2046磅（常衡） 1公吨=0.9842长吨（英吨） 1公吨=1.1023短吨（美吨）（二）英美制长度英寸inch(pl.inches)=2.5400limi厘米英尺foot(pl.feet)=12英寸=0.3048米码yard=3英尺=0.9144米英里mile=1760码=1.6093公里水程长度链cable length,cable's length=185.2米海里sea mile=10链=1.852公里地积英亩acre=40.4686公亩重量（常衡）盎司ounce=28.3496克磅pound=16盎司=0.4539千克长吨（英吨）long ton=2240磅短吨（美吨)short ton=2000磅 1长吨（英吨）=1016.0470千克 1短吨（美吨）=907.1849千克液量加伦gallon=4.546升（英）=3.785升（美）面积单位的换算关系如下：1平方厘米＝100平方毫米1平方分米=100平方厘米1平方米=100平方分米1平方米＝10000平方厘米1平方米=1000000平方毫米1公顷＝10000平方米1平方千米＝100公顷=1000000平方米1平方公里=1000000平方米=1平方千米国际上一般使用千米、米、分米、厘米作为普通计量单位，他的各个单位进率为10x10，等于100. 面积的物理量符号为S 1公顷=15亩 1公顷=100公亩 1公亩=0.15亩1亩 = 666.666667 平方米 1公亩=100平方米 1公顷=10000平方米1平方公里=1000米x1000米=1000000平方米=1平方千米≈1500亩 1公顷=0.01平方公里ha,hm2都是指公顷；ha是以前用的单位，现在一般用hm2 hm是hundred metre 的缩写， 即百米，即1公顷=1hm2=10000平方米在面积中，最特别是平方米和公顷之间的进率，是10000 都是100进制西弗特是辐射剂量的一种单位，记作Sv。以前的定义是1mg的镭，包在壁厚0.5mm的铂容器中，对相距1cm处的样品在1天内所受的剂量，大约等于8.38R。现在定义是等于每kg吸收1J，相当于100rem。（博主PS:这个rem就是原来单位，现在改成SV了） 在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的
第一章核辐射仪器产业现状与发展 一、政策法规 国家发展和改革委员会于2004年3月发布并组织实施了《民用非动力核技术高技术产业化专项》，明确了重点技术方向，其中“射线探测技术在环保领域的应用”被明确列入发展规划当中。国家环保部拟在近期颁布《放射性同位素与射线装置安全和防护实施办法》法令。已颁布的监管法规： 1.《中华人民共和国放射性污染防治法》 第十届全国人民代表大会常务委员会第三次会议于2003年6月28日通 过，2003年10月1日起施行。 2.《放射性同位素与射线装置放射防护条例》 文号：国务院令第44号发布日期：1989-10-24 实施日期：1989-10-24 3.《放射环境管理办法》 国家环保局令第三号发布，1990年6月22日实施 4.《油(气)田非密封型放射源测井放射卫生管理办法》 文号：卫监发[1991]第38号发布日期：1991-9-14 实施日期：1991-9-14 5.《含放射性物质消费品卫生防护管理规定》 文号：卫监发[1995]第2号发布日期：1995-1-9 实施日期：1995-3-1 6.《放射工作卫生防护管理办法》 文号：卫生部令第17号发布日期2001-10-23 7.《放射防护器材与含放射性产品卫生管理办法》 文号：卫生部令第18号发布日期2001-10-23 二、监管部门及职能 中央编办2003年12月8日发布的[2003]17号文件《关于放射源安全监管部门职责分工的通知》中明确规定： 1.环保部门（核安全主管部门）负责放射源的生产、进出口、销售、使用、 运输、贮存和废弃处置安全的统一监管。制订和组织实施放射源安全的法律法规和技术标准；建立并实施放射源登记管理制度；根据涉源单位提供
西南科技大学2010-2011-1学期 《核辐射探测学》本科期末考试试卷(B卷) 课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位国防科技学院辐射防护与环境工程教研室 一．填空题（每空2分，共30分） 1.带电粒子的射程是指__________________，重带电粒子的射程与其路程_________。 2.根据Bethe公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是 _________ 3.能量为2.5 MeV的γ光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电子的能量范围为_________， 反冲角的变化范围是_________。 4.无机闪烁体NaI的发光时间常数是430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目90%的光 子所需要的时间是_________。 5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是20，第2~20个打拿极的倍增因子是4，打拿极间电 子传输效率为0.8，则光电倍增管的倍增系数为_________。 6.半导体探测器中，γ射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做____。 7.电离电子在气体中的运动主要包括_________、_________、_________。 8.探测效率是指___________与进入探测器的总的射线个数的比值。 9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的α粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积 内，计数器输出信号的幅度之比是_________。 10.当PN结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_________，反向电流_________。 二．名词解释（每题4分，共16分） 1.湮没辐射 2.量子效率 3.电子脉冲电离室 4.分辨时间 三．简答题（每题8分，共32分） 1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？ 2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？ 3.简述PIN结探测器的结构和工作原理，和PN结探测器相比它有什么优点？ 4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于α粒子探测的主要是哪类探 测器，为什么？ 四．计算题（共22分）
上海主要食品中天然放射性水平 吴锦海1 黄卫琴1 王凤仙1 王力1 刘海宽1 汪铭侠2 1复旦大学放射医学研究所 上海 200032 2上海市辐射环境监督站 上海 200436 摘要：本文对上海居民主要食品和天然水源进行了采样，分析其铀、钍、镭-226含量，比较了不同水源天然放射性核素水平，摸清了目前上海居民主要食品和天然水源中放射性水平，评价了上海工业发展可能对天然水源中放射性影响。 关键词： 食品 天然水源 放射性 1 前言 铀、钍、镭-226是天然水源中天然放射性核素的代表性核素，随着工业发展和放射线同位素的广泛应有，尤其是煤和含矿物的用量不断增加，使其在利用过程中迁移到水生生态系统，通过水系到植物。因此，研究和了解食品和水体中放射性含量的变化，评价人为因素对水生生态系统所造成的天然放射性核素影响，包括现实的和潜在的影响，具有重要的意义，本文用激光荧光法和分光光度比色法对上海主要食品和天然水源中放射性含量进行了分析，评价上海工业发展可能对环境放射性影响有重要意义。 2. 采样方法 本文采集上海主要粮食、蔬菜等8种食品及天然水源；雨水、自来水、井水、长江水、黄浦江水。采集植物包括根、茎、叶，采集样品去泥，先洗净、晾干、切成碎片，在电热板上炭化，炭化后在500°C 马弗炉内灰化6小时，样品呈白色粉末，备用。雨水采集把收集盘放在物遮盖的地方，下雨时弃取前10分钟的雨水，雨水即收，以免环境飞灰引起交叉污染。长江水的采集样点设在宝山长江口，即用硝酸酸化至PH4-5之间，以免放射性核素在容器壁上吸附，土壤采样去掉浮土，采样面积10 cm ×10cm ，将采集样品去石烘干，研磨过筛成100目粉未，备用。 3 分析方法 铀：仪器：WGJ —1型激光铀分析仪。 取灰化后的植物样品0.5g,加入15ml 去离子水和2.0g 过硫酸钠加热溶解， 溶液稀释至2 5ml,调节PH 至3，在激光铀分析仪上测量。 测量方法：（1）取5ml 被测水样移入测量杯中，送入样品室，打开高压测得计数F 0 ； （2）关 闭 高压向样品加入0.5ml 铀荧光增强剂测得计数F 1； （3）关闭高压向样品中加 入10μl 1ppm 铀标样，打开高压测得计数F 2。 χχ C V V F F F F Cs S ????=1201 式中：Cs 为被测样品中铀含量（μg/L ）;F 0为加入荧光增强剂之前的铀荧光强度，F 1为加入荧光增强剂之后的铀荧光强度；F 2为加入标准溶液之后的荧光强度;V s 为加入标准溶液体积（ml ）;C x 为标准溶液浓度(μg/L);V x 为样品溶液体积(ml)，被测样品中铀含量计算成放射性活度。 钍：取灰化后的植物样品0.5g,，采用P 350采取，铀试剂Ⅲ发色，721光栅分光光度计比
第二章射线与物质的 相互作用
第二章射线与物质的相互作用 reciprocity of Radial and matter 学时：6学时 基本内容： ①基本概念：电离、激发、射程、平均电离能、能量损失、轫致辐射、光电效应、康普顿效应、电子对效应 ②基础知识：带电粒子与物质相互作用的一般过程、带电粒子与物质相互作用的一般特点、α粒子与物质的相互作用、β粒子与物质的相互作用、以及电离能量损失、光电效应、康——吴散射、形成电子对效应、核辐射对人身体的影响、剂量当量的限值、防护基本原则和防护措施 重点、难点：α、β粒子与物质的相互作用过程和特点、光电效应的结果与仪器原理的关系、康——吴散射的作用与几率分配关系、γ射线在物质中的衰减规律、1、剂量当量的限值、防护基本原则 教学思路：先介绍带电粒子与物质的相互作用，然后讲解γ射线与物质相互作用的过程 。其中，与物质相互作用过程等部分详细讲解。最后知道核辐射对人身体所产生的影响。 主要参考书： ①程业勋、王南萍等编著《核辐射场与放射性勘查》，地质出版社，2005. ②吴慧山主编《核技术勘查》，原子能出版社，1998. ③李星洪等编著《辐射防护基础》，原子能出版社，1982 复习思考题：
1、比较钋的粒子（E α=5.3MeV）在空气中，铝中和铅中得射程。在空气中能量完全损耗能产生多少对离子？ 2、RaE的β射线谱得最大能量为1.17MeV，用铅屏蔽，吸收90%需要厚度（mm）是多少？ 3、试求ThC的γ射线通过物质发生康普顿散射，其能量损失25%，问反冲电子能量多大？ 4、试求ThC的γ射线（E=2.62MeV），通过厚度为5cm、10cm铅板时的衰减率。 5、测量γ射线的探测器与入射射线夹角成90度方向，分别使用137Cs （0.662MeV）和65Zn（1.114MeV）作放射源，分别以铝和铅作散射体，试问测得的散射相对强度如何？ 6、RaA的α粒子在空气中射程是4.62cm，试求在铅中射程？（铝的原子质量是A=27，密度为ρ=2.7g/cm3）。 7、如果入射光的波长为0.02cm，通过物质产生光电反应，计算在入射前进方向30度和90度方位得散射光子和反射电子的能量。 8、为什么α粒子在空气中的路径时一条直线？ 9、用铝片作β射线吸收实验，测得射程为1.05 g/cm2，求该β射线的最大能量？
00 从稳定性考虑，原子核(原子)可以分为稳定和不稳定的2大类 不稳定的原子核会随着时间发生变化，会自发的或在外界影响下从某种核素(元素)变化到另一种核素(元素)，与此同时会释放出各种类型的粒子，同时释放出不同的能量，这种现象称为放射性。上述粒子携带大量能量高速运动，形成射线； 常见的例外的情况是X 射线，医用、工业用X射线是由核外电子能态变化引起 本课的目的：采取各种方法、手段，有效地避免放射性对人体的损害 凡是存在放射性应用的地方，则必然伴随着辐射防护工作 第一阶段：早期辐射损伤认识时期（1895-1930） 第二阶段：中期辐射损伤认识时期（又称放射线诊断、治疗损伤时期）（1930~1960） 第三阶段：近期辐射损伤认识时期（又称流行病学调查所见的辐射损伤时期）（1960~现在） 01 电离辐射：由能通过初级过程或次级过程引起电离的带电粒子或不带电粒子组成的，或者由它们混合组成的辐射； 电离辐射场：电离辐射无论在空间，还是在介质内部通过、传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，由此形成的场； 辐射量：为了表征辐射源特征，描述辐射场性质，量度辐射与物质相互作用的程度及受照物质内部发生的辐射效应的量； 粒子辐射：是指组成物质的基本粒子，或由这些粒子组成的原子核。既有能量又有静止质量。 电磁辐射：实质是电磁波，仅有能量，没有静止质量。 辐射计量学量：根据辐射场自身的固有性质来定义的物理量； 辐射剂量学量：描述辐射能量在物质中的转移、沉积的物理量； 辐射防护学量：用各类品质因数加权后的吸收剂量D引申出的用于防护计算的物理量； 粒子通量(N.)：粒子数在时间间隔dt的变化量dN，s-1 能量通量(R.)：辐射能在时间间隔dt内的变化量dR，J·s-1； 粒子注量(Φ)：可以认为是进入单位截面积小球的粒子数；m-2 能量注量(Ψ)：进入向心截面积为da的小球的辐射能dR与da的比值，J·m -2 粒子注量率(φ)：表征单位时间内进入单位截面积小球的粒子数的多少，又称为粒子通量密度，m-2·s-1 能量注量率(ψ)：表征单位时间内进入单位截面积小球的辐射能的多少，又称为能量通量密度，J·m -2·s-1 电离：从一个原子、分子或其它束缚状态释放一个或多个电子的过程； 电离密度：带电粒子在单位路径长度上形成的离子对数，单位为离子对/cm。 激发：带电粒子通过物质时，原子由基态转入高能态。 退激：激发态的原子不稳定，以发射光子的形式放出相应的能量回到低能态轨道。 散射：带电粒子通过物质时，与带正电的原子核发生排斥作用而改变其本身的运动方向。 电离和激发两过程构成了重带电粒子在碰撞过程中的主要能量损失。 传能线密度LET：表示带电粒子在单位长度径迹上传递的能量。单位是MeV·cm-1 射程：带电粒子从进入物质到完全被吸收沿原入射的方向穿过的最大距离，称为该粒子在物质中的射程。 如果不指明在哪种物质中，就是指粒子在标准状况下的空气中的射程。
核辐射物理与探测学复习 注：本提纲中的问题覆盖范围并不完备，因此不能完全替代书本复习，仅作参考之用！ 一、关于载流子 1) 无论是气体探测器，还是闪烁、半导体探测器，其探测射线的本质都是将射线沉积在探 测器灵敏体积内的能量转换为载流子。这三种探测器具有不同的载流子，分别是：气体（），闪烁体（），半导体（）； 答： 气体：电子－离子对； 闪烁体：第一个打拿极收集到的光电子； 半导体：电子－空穴对； 2) 在这个转换过程中，每产生一个载流子都要消耗一定的能量，称之为（），对于三种探测 器来说，这个能量是不同的，分别大概是多少？气体（），闪烁体（），半导体（）。这个能量是大些好，还是小些好？为什么？ 答： 平均电离能；30eV，300eV，3eV； 这个能量越小越好，因为平均电离能越小，产生的载流子就越多，而载流子的数目服从法诺分布，载流子越多则其数目的相对涨落越小，这会导致更好的能量分辨率； 3) 在这个转换过程中，射线沉积在探测器中的能量是一个（）变量，而载流子的数目是一 个（）变量，载流子的数目是不确定的，它服从（）分布，该分布的因子越是大些好，还是小些好？为什么？ 答：连续型变量；离散型变量；法诺分布；法诺因子越小越好，小的法诺因子意味着小的统计涨落，导致好的能量分辨率； 二、关于探测效率 1) 对于不带电的粒子（如γ、中子），在探测器将射线沉积在其灵敏体积中的能量转换为载 流子之前，还需要经历一个过程，如果没有该过程，则探测器无法感知射线。以γ射线为例，这个过程都包含哪些反应（）？这个过程的产物是什么（）？对于1个1MeV的入射γ射线，请随便给出一个可能的该产物能量（）？ 答： 对于γ射线，这些反应包括光电效应、康普顿散射以及电子对效应（如果γ射线的能量>1.022MeV）； 这些反应的产物都是次级电子； 对于1个1MeV的γ射线，次级电子的能量可以是几十keV～几百keV，也可以是接近1MeV； 2) 这个过程发生将主要地决定探测器的探测效率，那么影响探测效率（本征）的因素都有 哪些（）？在选择探测器的时候，为了得到高的探测效率（本征），应该做什么考虑（）？
一 填空题（共80题） 1. X 、γ射线照射量曾用单位是伦琴，它等于 2.58×10-4C ·kg -1。（易） 2. 吸收剂量的法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy ，它等于1J/kg 。（易） 3. 3空气比释动能的法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy ，它等于1J/kg 。（易） 4. 辐射防护专用的辐射量是剂量当量，其法定计量单位的名称和符号分别是希沃特、Sv 。（易） 5. 空气比释动能是由不带电粒子在单位质量的某种物质中释放出来的全部带电粒子的初始动能总和，其 法定计量单位的名称和符号分别是戈瑞、Gy 。（易） 6. 剂量当量是在研究的组织中某点处的吸收剂量和品质因子的乘积。（易） 7. γ射线与物质相互作用的主要效应是光电效应、康普顿效应和电子对效应。（易） 8. ICRU 定义的辐射防护实用量是周围剂量当量、定向剂量当量和个人剂量当量。（易） 9. 照射量是光子在质量为dm 的空气中释放出来的全部电子（正电子和负电子）被空气阻止时，在空气 中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值dQ 除以dm 。（中） 10. 阻止本领是描写带电粒子在物质中穿行时，单位距离上的能量损失。（中） 11. 形成每对离子平均损失的能量W 是带电粒子的总能量除以该粒子产生的总电荷。（易） 12. 带电粒子与物质相互作用时的总质量阻止本领包括 碰撞组织本领 和 辐射阻止本领 。（中） 13. 辐射场中某点处的周围剂量当量 H*(d) 是相应的扩展齐向场在ICRU 体内、逆向齐向场的半径上深度 d 处产生的剂量当量。（难） 14. 辐射场中某点处的定向剂量当量 H’(d,Ω)是相应的扩展场在ICRU 体内、沿指定的方向Ω的半径上深 度d 处产生的剂量当量。（难） 15. 指示值的相对误差是仪器的指示值相对于被测量约定真值的百分误差。（中） 16. 仪器的相对固有误差是在规定的参考条件下，仪器对指定的参考辐射的指示值的相对误差。（难） 17. 仪器参考点是仪器上的一点，用于将仪器定位于检验点。（中） 18. 检验点是参考辐射中的点，检定时与仪器的参考点重合。（中） 19. 仪器的响应是其仪器的读数值与约定真值的比值。（中） 20. JJG912-96是治疗水平剂量计检定规程。本规程规定的被测量是照射量。（中） 21. 剂量计检定中温度、气压修正因子K TP =)15.273()15.273(0 0T p T p ++。其中T 0是20℃，P 0是101.325kPa ，P 是检定时的气压，T 是检定时的温度。（难） 22. 剂量计的首次检定是对新购置或重大修理后的检定，随后检定是首次检定后的常规检定。（中） 23. 标准剂量计首次检定应进行除长期稳定性外的JJG912-96规定的全部检定项目。（中） 24. 低能X 射线检定参考辐射质是50kV 过滤束。（易） 25. 按JJG912-96规定检定标准剂量计的标准装置是国家基准，检定工作级剂量计的标准装置是标准剂量 计。（中） 26. 中能X 射线和60Co 检定的参考辐射质是220kV 过滤束。（易） 27. 密封式电离室剂量计的检定不需做温度气压修正。（易） 28. 电离室剂量计（照射量计）的电离室若为非密封型的，则使用时需进行气压—温度修正。这种修正是 对空气密度的修正。（难） 29. 过滤X 射线参考辐射包括高空气比释动能率系列、低空气比释动能率系列、宽谱系列和窄谱系列四个 系列。（中） 30. 在参考条件下，如果检验点的空气比释动能率约定真值为? a K ，待校准仪表读数为M ，仪表的响应等 于?a K M ；校准因子等于M K a ? ，这时M 应修正到参考条件。（难） 31. 目前，我国X 射线照射量基准是自由空气电离室，γ射线照射量基准是空腔电离室。（中） 32. 个人剂量应在模体上校准，ISO 规定的模体包括板模、柱模和棒模。（中） 33. 辐射化学产额的定义为ε/)()(X n X G =，其中)(X n 为授予物质平均能量ε而使某一指定实体 X 中 生成 、破坏 或 变化 的物质的平均量。（试题难度：中） 34. 对带电粒子的探测原理是基于带电粒子对探测介质的 激发 和 电离 效应。（试题难度：易） 35. 辐射剂量测量的特点是其与入射粒子的种类、能量、方向以及受照物质的特性有关。（试题难度：难） 36. 1980年，联合国粮农组织（FAO ）、国际原子能机构（IAEA ）和世界卫生组织（WHO ）召开的辐照 食品安全联合专家会议上，建议食品受辐照的平均剂量在 10 kGy 以下时，可以不做毒理检验。（试题难度：易） 37. 剂量标准实验室用于检定/校准剂量仪表所使用的辐射源规范，用于治疗级仪器检定的一般称为 辐射 质 ，用于防护级仪表检定的一般称为 参考辐射 。（试题难度：中） 38. 目前钴源的检定规程为 JJG 591-1989 γ射线辐射源（辐射加工用）检定规程，该规程规定的检定项 目有 源到辐照位置的重复性 、辐射场 空间分布的不均匀度 、 校准点处 吸收剂量率、 产品箱中 剂量分布的不均匀度 及吸收剂量的总平均值，并确定动态照射时的刻度系数等。（试题难度：难） 39. 按剂量率水平可将剂量分为 辐射加工 、 放射治疗 、 辐射防护 和 环境辐射 四个等级。（试题难 度：中） 40. α粒子与物质相互作用的主要形式有 电离 、 激发 和 核反应 ；β粒子与物质相互作用的主要形式 有电离 、 激发 、 散射 和产生次级X 射线等。（试题难度：难）
1．天然放射性现象 1896年，贝克勒耳在铀矿石中发现未知的射线，把这些射线称为α射线、β射线、γ射线，这就是天然放射现象的发现.天然放射现象的发现，说明原子核 具有复杂结构, 原子核可以再分. 2、三种射线的本质和特性 三种射线在匀强磁场、匀强电场的偏转情况比较： 3、原子核的衰变规律 （1）α衰变的一般方程为X A Z →Y A Z 42--＋42 He ·每发生α γ β ⑴ ⑶
一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4．α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子 （即氦核）．（核内He n H 42101122→+） （2）β衰变的一般方程为X A Z →Y A Z 1+＋01-e ．每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变．β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．（核内110011 n H e -→+）， （3）γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出光子． （4）半衰期 意义：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．用希腊字母τ表示 公式：τ/)21(i N N 原余=，τ/)21(t m m 原余=．半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关．
1(单)放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ B ） A．α射线，β射线，γ射线 B．γ射线，β射线，α射线， C．γ射线，α射线，β射线 D．β射线，α射线，γ射线 2(单)如图，放射源放在铅块上的细 孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场 方向度垂直于纸面向外。已知放射 源放出的射线有α、β、γ三种。 下列判断正确的是（ B ） A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线 B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线 C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线 D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线 3(单)关于天然放射现象，下列说法正确的是( D) A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强 C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变 D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能
核辐射测量方法 葛良全 周四春 成都理工大学核技术与自化工程学院 2007．8
前言 本讲义旨在缓解我院“核工程与核技术”专业人才培养计划调整后尚无专业教材的状况。主要内容有核辐射测量基础知识、射线与物质相互作用、核辐射测量的单位、核辐射防护知识、γ射线测量方法、β射线测量方法、α射线测量方法、X射线荧光测量方法、核辐射测量统计学与误差预测等。该讲义可作为“核工程与核技术”和“辐射防护与环境保护”专业的核辐射测量方法课程的教材，也可作为“测控技术与仪器”、“勘查技术工程”和“地球化学”（铀矿地质勘探方向）等本科专业的教学参考书，以及“核科学与技术”学科专业研究生教学的参考书。 本讲义相关内容主要从以下几本参考书的有关内容编辑： [1]章晔，华荣洲、石柏慎编著，放射性方法勘查，原子能出版社，1990 [2]葛良全，周四春，赖万昌编著，原位X辐射取样技术，四川科学技 术出版社，1997 [3]格伦敦F 诺尔著（李旭等译），辐射探测与测量，原子能出版社， 1984。 [4]复旦大学、清华大学、北京大学，原子核物理实验方法，北京，原 子能出版社，1985 [5]李星洪等编，辐射防护基础，北京，原子能出版社，1982 [6]吴慧山，核技术勘查，北京，原子能出版社，1998 [7]王韶舜，核与粒子物理实验方法，北京，原子能出版社，1989
1 第1章 放射性方法勘查的基本知识 1.1 原子和原子核 1.1.1 原 子 原子是构成自然界各种元素的最基本单位，由原子核及核外轨道电子(又称束缚 电子或绕行电子)组成。原子的体积很小，直径只有10－ 8cm 左右，原子的质量也很小， 例如氢原子质量为1.67356×10－ 24g ，铀原子的质量为3.951×10-22g 。原子的中心为原子核，它的直径比原子的直径小得多，为n·10-13～n ·10-12(cm)，但它集中了原子的绝大部分质量。例如氢原子由原子核和一个束缚电子组成，其结构示于图1-1，氢核的质量为1.67×10-24g ，而束缚电子的质量仅 为9.1×10-28g ，两者的比值近似为1/1840。对 于原子序数较大的原子，这个比值更小些。例如，铀原子92个绕行电子的总质量和原子核质量之比为1/4717。 原子核带正电荷，束缚电子带负电荷，两者所带的电荷量相等，符号相反，因此原子本身呈中性。当原子吸收外来的能量，使轨道上的电子脱离原子核的吸引而自由运动时，原子便失去电子而呈现电性，成为正离子。 原子中束缚电子按一定的轨道绕原子核运动，相应的原子处于一定的能量状态。对一种原子来说，它的绕行电子的数目和运动轨道都是一定的，因此每一个原子只能处于一定的，不连续的一系列稳定状态中。这一系列稳定状态，可用相应的一组能量W i 表征，W 称为原子的能级。处于稳定状态的原子，不放出能量。当原子由较高能级W 1跃迁到较低的能级W 2时，相应的能量变化△W 即W 1一W 2，以发射光子的形式释放出来，此时光子的能量为： 21W W hv ?= 式中，h ——普朗克常数，等于6.6262×10-34J·s ； v ——光子的频率。 将某种原子发射的各种频率的光子按波长排列起来，便构成了该种原子的发射 图1-1 氢原子核结构示意图 10-13cm 10-8cm
中国地质大学（北京） 硕士研究生《勘探地球物理概论》考试大纲 科目名称：勘探地球物理概论（重磁电放） 代码：842 一、考试性质 《勘探地球物理概论》（重磁电放）课程考试主要内容包括勘探地球物理的4个分支学科内容——重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘查。要求考生理解并掌握重磁电放这4种勘探地球物理方法的基本理论和基本方法。注重掌握典型地质体理论异常及其特点，数据的采集、整理和解释，以及主要应用领域等方面。它的评价标准是使高校优秀本科毕业生能达到及格或及格以上水平。 二、考试形式与试卷结构 1、答卷方式：闭卷、笔试 2、答卷时间：180分钟 3、题型比例：满分150分，简答题30%、综合论述题40至50%、计算题20至30%。 三、考查要点 （一）重力勘探 1、重力勘探的理论基础 地球重力；地球重力场；重力位；正常重力场及其公式。 2、重力测量与资料处理 重力测量；重力测量的形式；重力梯度测量；重力资料整理；布格重力异常与自由空气异常。 3、重力异常的划分 引起重力异常的主要地质因素；重力异常的多解性；重力异常的划分。 4、地质体重力异常的正演和反演计算 规则几何地质体重力异常的正演计算和地质体参数计算（球体、水平圆柱体、垂直台阶）；二度任意形体重力异常的正演计算原理；地质体深度与质量的估计。 5、均衡理论与均衡异常 均衡理论；均衡改正；均衡异常；自然界的地壳均衡。 6、重力勘探的应用 深部构造；区域地质构造；油气预测；金属矿勘探。 （二）磁法勘探 1、地磁场的特点及变化规律 地磁场（主要地磁要素）的全球分布特点；地磁场长期变化规律；地磁日变规律；国际地磁参考场与球谐分析。 2、岩石磁性 物质磁性分类；岩矿石磁性特征；岩石的剩余磁性分类及特征。 3、磁力仪测量原理 质子磁力仪的测量原理。 4、磁性体磁场正演计算 ΔT物理意义，与磁异常矢量Ta及三分量Za、Hax、Hay关系；球体、水平
西南科技大学 原子核物理与辐射探测学1-10章课后习题答案 第一章 习题答案 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 答：总能量 ()MeV ....c v c m mc E e 92400352151101222 2=??? ??-=-==； 动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=???? ??????--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 答：α粒子的静止质量 ()()()u M m M m e 0026.44940 .9314,244,224,20=?+=≈-= α粒子的质量 g u m m 23220 10128.28186.1295.010026.41-?==-=-=βα 1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？ 答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为 J t cm E 510184.41001184.4?=??=?=?。 () kg c E m 12285 21065.4100.310184.4-?=??=?=? 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M == ()() u .U M ;u .U M 045582236043944235236235==
试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。 答：最后一个中子的结合能 ()()()[]M e V .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==?-+= ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==?-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ?： ()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=?-?+?= ()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=?-?+?= 其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。 1-6当质子在球形核里均匀分布时，原子核的库仑能为 RZZeEc024)1(53πε?= Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m15105.1?×。试计算C13和N13核的库仑能之差。 答：查表带入公式得ΔΕ=2.935MeV 1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 答：()P sym C S V B A Z A a A Z a A a A a A Z B +??? ??----=--12 312322, 最后一个中子的结合能 ()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z S n n -+-= ()()()()[]()()A Z B A Z B c m Z A ZM m m Z A ZM n n n ,1.1,111,12+--?---+--+= ()()1,,--=A Z B A Z B 对U 236，144,236,92===N A Z 代入结合能半经验公式，得到
一、国际标准（我国执行此标准）1990年 1、放射性工作人员： 20mSv/年（10μSv/小时） 2、一般公众人员： 1mSv/年（ 0.52μSv/小时） 二、单位换算等知识： 1μSv/h=100μR/h1nc/kg.h=4μR/h1μR=1γ(原核工业找矿习惯用的单位）放射性活度： 1Ci=1000mCi1mCi=1000μci1Ci= 3.7×10Bq =37GBq1mCi= 3.7×107Bq =37MBq1μCi= 3.7×104Bq=37KBq1Bq= 2.703×10-11Ci= 27.03pci照射量： 1R=103mR=106μR1R= 2.58×10-4c/kg吸收计量： 1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad100μrad=1μGy计量当量： 1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem100μrem=1μSv其他： 1Sv相当1Gy1克镭= 0.97Ci≈1Ci氡单位：
1Bq/L= 0.27em= 0.27×10-10Ci/L 三、放射性同位素衰变值的计算： A=A0eλ-tt=T1/2；A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算 四、放射源与距离的关系： 放射源强度与距离的平方乘反比。 X= A.г/R2A： 点状源的放射性活度；R： 与源的距离；г： 照射量率常数注： Ra—226(t1608年)г= 0.825伦.米2/小时.居里Cs—137(t 29.9年)г= 0.33伦.米2/小时.居里Co—60(t 5.23年)г= 1.32伦.米2/小时.居里 一、国际标准（我国执行此标准）1990年 1、放射性工作人员：
一、选择单个正确答案(共30题，每题2分，共60分) 1、我国职业照射有效剂量限值规定5年不能超过(B) .A: 50mSv B: 100mSv C: 20mSv D:1mSv 2、.辐射导致患癌属于(C)效应. A:急性. B:遗传C:随机性D:确定性 3、.中子与物质发生相互作用可能会发生(B) A:光电效应B:裂变效应C:康普顿效应D:电子对效应. 4、《X 射线计算机断层摄影放射要求》(GBZ165-2012) 规定CT机房的墙壁应有足够的防护厚度，距离机房外表面0. 3m处的空气比释动能率应不大于(B) μ Sv/h. A:0.5 B:2.5 C:3 D:1.5 5、下列哪个效应是存在阀值的效应(B) . A:随机性效应B:确定性效应C:光电效应D:康普顿效应 6、器官或组织接受单位当量剂量照射引起随机性损伤效应的几率是(A). A:危险度B:死亡率C:严重遗传疾患的发生率D:相对危险度 7、当Y光子通过物质的原子核附近时，与原子核的核外电子相互作用，光子将其全部能量传递给一个轨道电子，使其发射出去成为自由电子，同时光子消失，这个过程称为A A:光电效应B:电子对相应C:康普顿效应D:湮灭. 8、有效剂量E为人体各组织或器宫的当量剂量乘以相应的组织权重因数后的和，有效剂量的(D). A:单位为J，专有名为希[沃特](Sv) B:单位为J，专有名为戈[瑞] (Gy) C:单位为Jkg-1, 专有名为戈[瑞] (Gy) D:单位为Jkg-1，专有名为希[沃特] (Sv) 9.典型成年受检者AP腰椎X射线摄影的剂量指导水平为A A:10mGy B: 20mGy C:30mGy D: 40mGy 10、.工作场所x、y外照射的监测，最好选用下述检测仪A. A:便携式周围剂量当量率仪B:空气比释动能率仪C:空气吸收剂量率仪D:表面污染监测仪11、《中华人民共和国放射性污染防治法》第三十条规定，“ (A )放射工作场所的放射防护设施，应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用.” A:新建、改建、扩建B:改建、扩建C:施工新建D:规划建设 12、下面哪种粒子的穿透力最弱C A:y光子B:粒子C:a粒子D:中子 13、.外照射的防护基本方法有(B) A:空间防护、距离防护和时间防护 B:时间防护、距离防护和屏蔽防护. C:距离防护、空间防护和组织防护 D:距离防护、屏蔽防护和组织防护 14、凡能引起物质电离的各种辐射称为电离辐射，下列选项中属于直接电离辐射的粒子为 (A) .A:a、β带电粒子B:y光子、中子C:a带电粒子、中子D: y光子，a、β带电粒子，中子15、只适用于间接致电离辐射的是(C). A:照射量B:吸收剂量C:比释动能D:当量剂量 16、审管部门或健康监护机构认定某-工作人员由于健康原因不再适于从事涉及职业照射的工作时，用人单位应B: A:让其继续从事原放射性工作
三个天然放射系 从镭射气的发现，到卢瑟福和索第的放射性衰变学说得到验证，科学家们对各种放射性物质的衰变现象进行了极为广泛的研究．结果知道了铀能产生镭，镭又产生氡，而氡本身也是放射性的． 氡又将会变成什么呢？铀中的镭又是经过哪些衰变过程产生的呢？这些问题期待着物理学家们去深入研究并加以解决．而放射性衰变现象的发现，本身就否定了以前认为原子是永恒不变的见解．为此，人们必须寻找新的概念，建立新的能反映客观规律的学说． 所谓放射性衰变，就是指某一种特定的放射性元素，能自发地放射“某些特定的射线，从而由一种元素的原子转变为另一种元素的原子的现象，而所放出的射线就是化学元素原子开始衰变的信号． 当然，放射性衰变也存在着一定规律，即它并不是整个物质一下子全都发生衰变，而是在某一瞬间内，衰变的原子数目和已有的放射性原子数成正比．也就是说，只有一定量的原子参与衰变，其它原子则随后继续衰变． 因此，我们在研究放射性衰变时，不仅要知道衰变时放出什么样的射线(或粒子)，生成什么新元素；而且还应知道它们随时间的变化规律，即在单位时间内放射出多少粒子和多少原子发生了衰变． 描述放射性衰变的快慢通常是用半衰期来表示的，所谓半衰期就是指原有放射性原子的数量减少一半所需的时间，其单位用年、月、天、分或秒表示．对于不同的放射性元素，其数值相差很大．例如，铀的半衰期为45亿年，镭的半衰期为1600年，而镭射气—氡的半衰期为3.82天． 经过科学家们的辛勤劳动，现在我们已知道，在自然界中原子序数大于83(铋)的元素都是放射性元素．人们根据它们的衰变特性和衰变产物相互间的关系，可把某一种放射性元素的全部衰变产物排列在一起．这样就能组成该放射性元素的放射系．科学家们发现在自然界中存在三个放射系，即铀－镭系、钍系和铀－锕系．后来，由于对超铀元素的研究，找到了第四个系列，即镎系． 铀－镭系的原始核是铀238，它共经过14次连续衰变，包括8次发射α粒子的衰变和6次发射β粒子的衰变，最后衰变为成为不带放射性的稳定核素铅206．居里夫妇所发现的镭及氡都是这个衰变链的中间产物，故放也称为铀—镭系． 新发现的镎系其起始核是钚241，此放射系共经过13次连续衰变，包括8次α衰变和5次β衰变．终核是由半衰期为3.25小时的铅的同位素铅209衰变后，得到的稳定核素铋209． 钍系衰变系的起始核是钍212，共经过10次连续衰变，包括6次α衰变，4次β衰变，最后衰变成的终核是稳定核素铅208．