RT射线检测三级 射线检测原理讲课提纲(Ⅲ级)要点
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五大常规无损检测技术之一:射线检测(RT)的原理和特点射线检测(Radiographic Testing),业内人士简称RT,是工业无损检测(Nondestructive Testing)的一个重要专业门类。
射线检测主要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。
按照不同特征,可将射线检测分为多种不同的方法,例如:X射线层析照相(X-CT)、计算机射线照相技术(CR)、射线照相法,等等。
射线照相法是五大常规无损检测技术之一,其他四种是:超声检测(Ultrasonic Testing):A型显示的超声波脉冲反射法、磁粉检测(MagneticParticle Testing)、渗透检测(Penetrant Testing)、涡流检测(Eddy Current Testing).第一行左起一:固定式磁粉探伤机;第一行左起二:射线检测室的防护屏蔽门。
第二行左起一:便携式X射线管;第二行左起二:A型显示的模拟式超声波探仪。
射线照相法,利用X射线管产生的X射线或放射性同位素产生的γ射线穿透工件,以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。
该方法是最基本、应用最广泛的的一种射线检测方法,也是射线检测专业培训的主要内容。
射线照相法的原理射线检测,本质上是利用电磁波或者电磁辐射(X射线和γ射线)的能量。
射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用,因吸收和散射使其强度减弱。
强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度.详情请看:铅门为什么可以防止核辐射?射线照相法的原理:如果被透照物体(工件)的局部存在缺陷,且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件(例如在焊缝中,气孔缺陷里面的空气衰减系数远远低于钢的衰减系数),该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。
把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经过暗室处理后得到底片。
射线穿透工件后,由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同,底片上相应部位等会出现黑度差异.射线检测员通过对底片的观察,根据其黒度的差异,便能识别缺陷的位置和性质。
电力系统高级人员探伤讲义三:射线探伤方法及其应用,工艺的编制与优化主讲人:李伟1.透照工艺条件的选择2.工艺卡的编制3.综合题的解析4.底片评定的一次性规定5.口试中应注意的问题.透照工艺条件的选择射线透照工艺是指为达到一定要求而对射线透照过程规定的方法、程序、技术参数和技术措施。
工艺条件是指工艺过程中的有关参数变量及其组合。
射线透照工艺条件包括;设备器材条件,透照几何条件,工艺参数条件和工艺措施条件等。
下面将主要介绍工艺条件对射线[下载自管理资源吧]照相质量的影响及工艺编制的原则。
3.1.1 .射线源和能量的选择原则1.射线源的选择原则射线源的选择原则首先要考滤射线源对被检工件应有足够的穿透力。
对X射线来说,穿透力取决于管电压。
管电压越高射线的线质越硬,在试件中的衰减系数越小,穿透厚度越大。
例如100KV的 X射线高灵敏度法最大穿透力为10 mm,射线低灵敏度法最大穿透力为25 mm。
对于r射线来说,穿透力取决于射源的种类,常用的r射线源适用的透照范围Ir192 20mm-80mm(高灵敏度),6-100mm (低灵敏度法),Co60 50-150mm(高灵敏度)30-200mm(低灵敏度法)。
由于放射性同位素的能量不能该变,所以不仅规定了透照厚度的上限,同时规定了透照厚度的下限。
选择射线源时必须注意到X射线和r射线照相灵敏度的差异。
由工艺基础理论得知,对比度∆D,不清晰度U和颗粒度∆D是左右射线影象质量的三大要素,现以Ir192为例与X射线相比较对着三大要素的影响。
我们知道对比度又正比于比衬度 Cs, Cs= μ/1+n,由图3-1可以看出对45mm以下的钢,用Ir192透照所得射线底片其对比度比X射线底片对比度要差的多。
以25mm厚度钢为例前者要比后者的对比度低40%。
对比度自然会影响到相质计灵敏度。
另外Ir192的固有不清晰度Ui…值()比400KV的X射线还大,它分别是100KV、200KV、300KV X射线Ui值的倍,倍,倍。
X射线照相检验复习题原子核中的质子数与原子的 B 相等。
A、中子数B、原子序数C、质量数D、以上都不是光子与质子、中子、电子的本质不同是由于A、质量更小B、不带电荷C、速度更快D、以上都不是放射性同位素的半衰期决定于其CA、放出射线的能量B、放出射线的强度C、放射性同位素本身的性质D、以上都是连续谱X射线产生于 A 过程A、轫致辐射B、跃迁辐射C、荧光辐射D、以上都是下列相互作用中,入射射线光子的能量既被散射又被吸收的过程是 BA、光电效应B、康普顿散射C、电子对效应D、以上都是对电子在加速电压为200KV时产生的X射线,线衰减系数最大的元素是 BA、铁B、铜C、铝D、镁钨靶X射线管,当管电压为200KV时,X射线的转换效率约为A、0.5B、1.0C、2.0D、3.0X射线机在老化训练中发现毫安表轻微摆动,这说明X射线管A、真空度不够B、击穿C、漏气D、以上都可能两个活度相同但比活度不同的同种γ射线源,比活度大的γ射线源的A、尺寸较大、半衰期短B、尺寸较大、半衰期不变C、尺寸较小、半衰期短D、尺寸较小、半衰期不变下列γ射线源中,半衰期最长的是A、60CoB、75ScC、192IrD、170Tm从胶片特性曲线的斜率可以判断胶片的特性A、感光度B、梯度C、灰雾度D、以上都可以射线照片的灰度为1.5时,评片时入射亮度与透射亮度之比约为A 、16:1B 、32:1 C、64:1 D 、128:11、工业射线照相中,钨酸钙增感屏主要用于:( C )A、改善射线照相地清晰度和分辨率B、改善射线照相图象地对比度C、缩短暴光时间2、在一定的曝光条件下,当管电流为5mA,曝光时间为12分钟,可得到满意的射线底片。
如其它条件不变,管电流增加到10mA,曝光时间需变为:( C )A、24分钟B、12分钟C、6分钟D、30分钟3、X射线的穿透能力取决于:( A )A、管电压B、曝光时间C、管电流D、焦距4、密度计用于测量:( B )A、X射线强度B、底片密度C、材料密度D、管电流5、引起射线照片密度过高的原因是:( D )A、水洗不足B、定影液污染C、显影液老化D、过显影6、胶片射线照相时,透度计通常放于:(B )A、增感屏和胶片之间B、被检物体靠近射线源地一侧C、被检物体靠近胶片地一侧D、操作者和射线源之间7、胶片处理中必不可少地三种液体是( C )A、停显液、醋酸和水B、显影液、停显液和双氧水C、显影液、定影液和水D、显影液、定影液和醋酸8、放射性材料原子衰变一半所需要地时间叫做( C )A、反平方定律B、一居里C、一个半衰期D、暴光时间9、检出小缺陷地能力叫做(B )A、射线照相对比度B、射线照相灵敏度C、射线照相密度D、射线照相分辨率10、对含有大裂纹地零件进行射线照相时,裂纹在射线照片上地影象是( A )A、一条断续或连续地黑线B、一条不规则的亮线C、黑线或亮线D、射线照片上的一个灰雾度11、钴60源的半衰期为( C )A、1.2年B、6各月C、5.3年D、75天12、荧光增感屏通常成对地装在刚性袋中,这种刚性袋叫做:( B )A、胶片架B、暗盒C、乳化剂D、限光板13、焦距为2m时,需曝光时间为60秒钟,当焦距变为1m时需曝光时间为:( C )A、120秒B、30秒C、15秒D、240秒14、为了减小几何不清晰度( A )A、在其他条件允许的情况下,辐射源焦点应尽可能小B、在其他条件允许的情况下,辐射源焦点应尽可能大C、胶片离被检物体应尽可能远D、阳极到被检物体的距离应尽可能小15、下列那种材料适合于制作配制胶片处理溶液的容器( A )A、不锈钢B、铝C、镀锌铁D、锡16、射线照相上产生亮的月牙形痕迹的原因很可能是( B )A、曝光后使胶片卷曲B、曝光前使胶片卷曲C、片处理时温度变化急剧D、定影液过热或用乏17、透度计用来指示( D )A、零件中缺陷的尺寸B、胶片密度C、胶片对比度D、射线照相底片的质量18、胶片处理的三个主要步骤是( B )A、显影、皱折和定影B、显影、定影和水洗C、曝光、显影和定影D、显影、成网状和定影19、射线照相中,铅屏的作用是:( C )A、通过减少散射线的影响改善射线照片的质量;B、缩短曝光时间;C、A和B均是;D、A和B均不是。
高级人员探伤讲义三:射线探伤方法及其应用,工艺的编制与优化主讲人:李伟1.透照工艺条件的选择2.工艺卡的编制3.综合题的解析4.底片评定的一次性规定5.口试中应注意的问题3.1.透照工艺条件的选择射线透照工艺是指为达到一定要求而对射线透照过程规定的方法、程序、技术参数和技术措施。
工艺条件是指工艺过程中的有关参数变量及其组合。
射线透照工艺条件包括;设备器材条件,透照几何条件,工艺参数条件和工艺措施条件等。
下面将主要介绍工艺条件对射线照相质量的影响及工艺编制的原则。
3.1.1 .射线源和能量的选择原则1.射线源的选择原则射线源的选择原则首先要考滤射线源对被检工件应有足够的穿透力。
对X射线来说,穿透力取决于管电压。
管电压越高射线的线质越硬,在试件中的衰减系数越小,穿透厚度越大。
例如100KV的 X射线高灵敏度法最大穿透力为10 mm,射线低灵敏度法最大穿透力为25 mm。
对于r射线来说,穿透力取决于射源的种类,常用的r射线源适用的透照范围Ir192 20mm-80mm(高灵敏度),6-100mm (低灵敏度法),Co60 50-150mm(高灵敏度)30-200mm(低灵敏度法)。
由于放射性同位素的能量不能该变,所以不仅规定了透照厚度的上限,同时规定了透照厚度的下限。
选择射线源时必须注意到X射线和r射线照相灵敏度的差异。
由工艺基础理论得知,对比度∆D,不清晰度U和颗粒度∆D是左右射线影象质量的三大要素,现以Ir192为例与X射线相比较对着三大要素的影响。
我们知道对比度又正比于比衬度 Cs, Cs= μ/1+n,由图3-1可以看出对45mm以下的钢,用Ir192透照所得射线底片其对比度比X射线底片对比度要差的多。
以25mm厚度钢为例前者要比后者的对比度低40%。
对比度自然会影响到相质计灵敏度。
另外Ir192的固有不清晰度Ui…值(0.17)比400KV的X射线还大,它分别是100KV、200KV、300KV X射线Ui值的3.4倍,1.8倍,1.4倍。
射线检测专业知识点射线检测(Radiographic Testing,RT)是一种常用的无损检测方法,广泛应用于工业领域,用于检测材料内部的缺陷和异物。
射线检测的原理是利用X射线或γ射线穿透被测物体,并通过感光材料记录通过的射线强度变化,从而得到被测物体的内部结构信息。
下面将介绍射线检测的一些专业知识点。
1.射线生成与辐射法则射线检测主要使用X射线和γ射线。
X射线是由高能电子与物质相互作用而产生的,而γ射线则是由放射性核素的放射性衰变产生的。
辐射法则是通过电荷加速或放射性核素衰变来产生射线的方法,其能量与频率之间存在着特定关系。
2.射线源选择与放射性安全在进行射线检测时,需要选择适当的射线源。
X射线源通常是射线管,而γ射线源则是含有放射性核素的封装物。
在选择与使用射线源时,要遵守放射性安全原则,包括选择合适的辐射源、合理设置辐射源与被检测物体的距离、对辐射源进行合理的控制与管理,以确保操作安全。
3.射线几何与成像方法射线检测需要掌握一定的几何知识和成像原理。
射线以一定的角度入射被检测物体,形成射线照片,用以观察物体内部的缺陷和异物。
射线几何知识包括射线入射角度、相对敏感度、扩束、发散角等,而成像方法则包括常见的胶片成像和数码成像。
4.缺陷与判定标准射线检测的目的是通过观察射线照片来确定被检测物体内部的缺陷和异物。
在进行判定时,需要根据不同的材料和不同的使用要求,参考相应的标准和规范,比如ASME标准、ISO标准等。
缺陷的形态、大小、位置以及对材料性能的影响都需要进行评估和判定。
5.仪器与设备射线检测需要使用一些特定的仪器和设备,包括射线发生器(射线管或放射性核素)、影像系统(胶片或数码系统)、探测器(感光材料或数码探测器)等。
这些仪器设备的选择和使用都需要具备一定的专业知识和技能。
6.安全防护与辐射防护射线检测过程中涉及到辐射,必须严格遵守相关的辐射防护规定,确保操作人员和周围环境的安全。
这包括了个人防护设备的选择和使用、辐射区域的合理划定、辐射剂量监测和辐射源的管理等。
射线检测专业知识点射线检测专业知识点射线检测作为一种非破坏性检测技术,在工业领域发挥着重要的作用。
它通过使用射线(主要是X射线和γ射线)来探测物体内部的缺陷和结构信息,从而判断物体是否符合要求。
在本文中,我们将深入探讨射线检测的相关知识点,涵盖从基础概念到应用技术的全面内容。
一、射线检测的基本原理1. 射线的生成和探测:射线源是射线检测的核心组成部分,其中X射线机和γ射线机是常见的两种射线源。
它们能够产生高能射线,并将其照射到被测物体上。
当射线穿过被测物体时,会与物体内部的缺陷或结构发生相互作用。
这些作用会导致射线的吸收、散射或透射,从而形成一幅射线图像。
2. 影像形成和解读:通过检测射线的吸收和透射情况,可以获得被测物体的影像。
影像中的亮暗程度和体素的分布信息反映了物体内部的结构和缺陷。
射线图像的解读需要专业知识和经验,包括对常见缺陷的认识、图像处理和评估方法等。
二、射线检测的应用领域1. 工业制造:射线检测在工业制造领域得到广泛应用。
它可以用于质量控制、产品检测和设备维护等方面。
通过射线检测可以发现金属件内部的裂纹、气孔和夹杂物等缺陷,从而确保产品质量和使用安全。
2. 航空航天:航空航天领域对材料的要求非常严格,射线检测可以在组装前对零部件进行全面检测。
它可以帮助发现零部件中微小的缺陷,如微裂纹和非金属夹杂物,以确保航空器或火箭的安全和可靠性。
3. 医学领域:医学影像学中的X射线片和CT扫描就是应用了射线检测技术。
射线可以穿透人体,形成关于内部骨骼和组织结构的影像。
医生可以通过这些影像来诊断病情,并制定相应的治疗方案。
三、射线检测的挑战和发展趋势1. 安全问题:射线检测使用的是高能射线,对人体和环境有一定的辐射风险。
在射线检测过程中需要采取相应的安全措施,包括防护设备和操作规范等。
研发更安全的检测技术也是射线检测的一个发展方向。
2. 自动化和数字化:射线检测在工业生产中的应用趋势是自动化和数字化。
射线检测技能(Ⅲ级)第一章射线检测原理一、原子1、原子的观点: * 界说:组成单质和化合物分子的最小微粒,由原子核和核外电子组成。
2、原子的组成: * 原子是由原子核和核外电子所组成。
* 电子围绕原子核作行星运动;电子在一定轨道上饶核运动。
图113、原子的的主要参数a、质量:险些会合在原子核内,核的密度非常大!如果:把核会合在1cm3 的体积内,那么:这1cm3 的体积内核的总重量为108 吨!(一万万吨!)#b、巨细:原子半径10-8 cm 数量级。
原子核半径10- 13cm 数量级。
如果:核的半径为1cm 核(1cm)电子* ------------------------------*(约1000米)10-8 / 10-13 = 100000 倍c、电荷:原子核带正电;电子带负电;原子为中性。
d、组成:原子核(质子+ 中子)+ 电子数量干系:原子量= 质子数+ 中子数A = Z + N例:60钴60 = 27 + 33质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数4、原子结构理论---玻尔理论(玻尔模型)* 20世纪初二种差别的原子结构模型1903年:汤姆森假设:核子与电子在原子内均匀漫衍#1911年:卢瑟福模型:行星漫衍图11* α散射实验否认了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型* 卢瑟福模型不完善,1913年玻尔提出了完善的原子结构模型---玻尔模型 * 玻尔理论(玻尔模型)的要点:a、原子只能存在一些不连续的稳定状态,这些稳定状态各有一定的能量E1、E2、E3.....En。
处于稳定状态中运动的电子虽然有加快度,但不产生能量辐射。
能量的改变,由于吸收或放射辐射的结果或由于碰撞的结果。
b、原子从一个能量为En的稳定状态过分到能量为Em的稳定状态时,它发射(或吸收)单色的辐射,其频率υ决定于下列干系式(称为玻尔频率条件):hυ=En-EmEn、Em分别为较高、较低能级的能量值。
稳定状态的改变(或能量的改变)是不连续的。
第1章 射线检测的物理基础1.1 原子结构1.1.1 原子结构的行星模型自然界的物质都是由不同的分子组成的,分子由原子组成。
原子是一种非常小的物质粒子,直径大约是10-10m 。
直到19世纪末,人们一直认为原子是组成物质的最小微粒,它是不能再分割的。
19世纪末20世纪初物理学的许多新发现,揭示了原子是可以分割的,并且,原子具有自己的结构。
原子由质子、中子和电子组成。
质子是一种物质微粒,其质量为1.6726×10-27kg ,带有一个单位的正电荷,电量为1.6021892×10-19C (这个电量常简记为e )。
中子也是一种物质微粒,其质量为1.6748×10-27kg ,不带电荷。
电子是一种更小的物质微粒,其质量为9.1095×10-31kg ,仅为质子质量的1/1836,其带有一个单位的负电荷。
关于原子结构,曾提出过多种不同的模型。
20世纪初物理学家汤姆孙提出了一种“葡萄干面包”球体模型。
这种模型认为,原子是一个均匀的阳电球体,电子均匀地嵌在球体中,按一定频率围绕各自的平衡位置振动。
由于与实验结果不符合,很快被抛弃。
1911年,物理学家卢瑟福根据α 粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型。
他设想,原子中的带正电部分集中在很小的中心体内,即原子核,并占有原子的绝大部分质量,原子核外边散布着带负电的电子。
这个模型很快被广泛接受。
但是,核外电子的分布情况并不清楚。
1913年,物理学家玻尔在原子核式结构模型的基础上,提出了后人称为卢瑟福-玻尔原子模型的原子结构模型,即原子结构的行星模型。
原子结构的行星模型认为,原子由带正电荷Z e 的原子核和Z 个核外电子组成,Z 为原子序数。
原子核位于原子的中心,电子围绕原子核运动。
但电子绕核运动的轨道不是任意的,也不能连续变化。
电子只能沿一些分立的满足一定条件的轨道运动,这些轨道称为量子轨道。
关于原子结构玻尔提出了两条假设:一是原子只能存在于一些具有一定分立能量E 1、E 2、E 3、…的稳定状态上。
射线检测原理屠耀元华东理工大学无损检测教研室1997.10---2009.8第一节原子与原子结构*学习原子和原子核结构理论了解射线产生的机理一原子1原子的概念:*定义:组成单质和化合物分子的最小微粒,由原子核和核外电子构成。
2原子的构成:*原子是由原子核和核外电子所构成。
*电子围绕原子核作行星运动;电子在一定轨道上饶核运动。
*原子是有质量、有尺寸的一种粒子。
(1)质量: 几乎集中在原子核内,核的密度非常大!如果:把核集中在1cm3的体积内,那么:这1cnf的体积内核的总重量为10 8吨!(一万万吨!)#(2)大小: 原子半径10 -8cm数量级。
原子核半径1310- cm数量级。
如果:核的半径为1cm核(1cm)电子* *(约1000米)/-8 -1310/10 =100000倍(3 )电荷:原子核带正电;电子带负电;原子为中性。
(4)构成:原子核(质子+中子)+电子数量关系:原子量=质子数+中子数A = Z + N例:60 钴60 = 27 + 33质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数3 原子结构理论---玻尔理论(玻尔模型)* 20 世纪初二种不同的原子结构模型1903年:汤姆森假设:核子与电子在原子内均匀分布#1911年:卢瑟福模型:行星分布图11* a散射实验否定了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型*卢瑟福模型不完善,1913年玻尔提出了完善的原子结构模型--- 玻尔模型•玻尔理论(玻尔模型)的要点:(1 )原子只能存在一些不连续的稳定状态,这些稳定状态各有一定的能量E1、E2、E3.•…En 。
处于稳定状态中运动的电子虽然有加速度,但不发生能量辐射。
能量的改变,由于吸收或放射辐射的结果或由于碰撞的结果。
(2)原子从一个能量为En的稳定状态过度到能量为Em的稳定状态时,它发射(或吸收)单色的辐射,其频率u 决定于下列关系式(称为玻尔频率条件):h u =En-Em En 、Em分别为较高、较低能级的能量值。
射线检测原理屠耀元华东理工大学无损检测教研室1997.10---2009.8第一节原子与原子结构* 学习原子和原子核结构理论了解射线产生的机理一原子1 原子的概念:* 定义:组成单质和化合物分子的最小微粒,由原子核和核外电子构成。
2 原子的构成:* 原子是由原子核和核外电子所构成。
* 电子围绕原子核作行星运动;电子在一定轨道上饶核运动。
* 原子是有质量、有尺寸的一种粒子。
(1)质量:几乎集中在原子核内,核的密度非常大!如果:把核集中在 1cm3 的体积内,那么:这1cm3的体积内核的总重量为 108吨!(一万万吨!)#(2)大小:原子半径 10-8 cm 数量级。
原子核半径 10-13cm 数量级。
如果:核的半径为 1cm核(1cm)电子* ------------------------------*(约1000米) / 10-8/10-13 = 100000 倍(3)电荷:原子核带正电;电子带负电;原子为中性。
(4)构成:原子核(质子 + 中子)+电子数量关系:原子量 = 质子数 + 中子数A = Z + N例:60钴 60 = 27 + 33质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数3 原子结构理论---玻尔理论(玻尔模型)* 20世纪初二种不同的原子结构模型1903年:汤姆森假设:核子与电子在原子内均匀分布 #1911年:卢瑟福模型:行星分布图11* α散射实验否定了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型* 卢瑟福模型不完善,1913年玻尔提出了完善的原子结构模型 ---玻尔模型. 玻尔理论(玻尔模型)的要点:(1)原子只能存在一些不连续的稳定状态,这些稳定状态各有一定的能量E1、E2、E3.....En。
处于稳定状态中运动的电子虽然有加速度,但不发生能量辐射。
能量的改变,由于吸收或放射辐射的结果或由于碰撞的结果。
(2)原子从一个能量为En的稳定状态过度到能量为Em的稳定状态时,它发射(或吸收)单色的辐射,其频率υ决定于下列关系式(称为玻尔频率条件):hυ=En-Em En、Em分别为较高、较低能级的能量值。
稳定状态的改变(或能量的改变)是不连续的。
4 玻尔理论中的几个概念:* 基态:原子处于最低能量的状态称为基态,是稳定状态;* 激发态:电子获得能量从低能级轨道进入高能级轨道,该过程称为激发;此时原子处于高能量状态,称为激发态,激发态是不稳定的状态;* 原子的状态特性:任何不稳定状态的原子必将自动的回到稳定状态即回到基态;该过程将释放出原子高于基态的能量,即产生辐射。
释放能量的过程可以一次回到基态,也可以逐次回到基态;* 跃迁:电子从一个轨道向另一个轨道的运动,称为跃迁(包括从低到高;或从高到低的运动);* 能级:用平行线表示核外电子所处的能量级别称为能级,外壳层能级最高,但外壳层上的电子结合能最低。
图11 #二原子核1 原子核的结构* 精确的结构模型自今尚未建立 *多种模型并存的状态:壳层模型,液滴模型...、2 原子核的构成图13 * 均匀分布* 不同数量的质子和不同数量的中子构成不同性质(元素)的原子核* 原子的原子量A代表该原子的原子核的质子和中子的总和: A = Z + N3 原子核的电荷正电荷=原子序数 Z4 原子核的半径 10-13----10-12 cm5 原子核的质量* 原子核的质量 >>电子的质量;原子的质量≈原子核的质量#6 核的稳定性* 核的稳定性取决于质子与中子数量的组合质子与中子数量: 2、8、20、28、50、82、126 最稳定。
7 核内的几种作用力* 库仑力* 核力:存在于质子和中子间,是核稳定性的重要因素核力的性质:(1)核力与电荷无关;(2)核力是短程力;(3)核力≈ 100x库仑力,是强相互作用力;(4)核力促成核子的二种结合形式成对结合:质子 + 中子对对结合:一对质子 +一对中子 #三元素及元素周期律1 元素的概念(1)定义:具有相同核电荷的一类原子称为元素。
例如:所有一个核电荷数的原子称为氢元素,所有八个核电荷数的原子称为氧元素...(2)元素符号: 表示某种元素的一个符号A:原子量(原子质量数)。
Z:原子序数:原子在元素周期表中的排列序号。
原子核所带的正电荷数。
图122 同位素* 质子数相同而质量数不同的元素称为同位素。
如:1H,2H,3H 图12 #3 元素周期律* 1869门捷列夫发现元素周期律* 自然定律: 玻尔理论对元素周期律的科学解释元素周期律揭示了:元素的性质是随着元素原子序数的增加而呈现出周期性的变化,这一变化的原因是它们的原子结构随着原子序数的增加而呈现周期变化的规律。
四放射性衰变* 原子核的重要性质----放射性1 核的稳定性概念* 处于基态的稳定性原子核.…* 处于激发态的不稳定原子核.... 衰变.…* 衰变的定义:在无外界作用下,不稳定原子核自发释放出中子和质子,转变为另一种元素的原子核,这种现象称为衰变。
#* 自然衰变与人工衰变.…* 稳定同位素与不稳定同位素…* 放射性同位素与人工放射性同位素.…2 α衰变* 放射性原子核释放出α粒子的过程称为α衰变。
* α衰变后,原子核内核子数的变化:α粒子是氦的原子核(He) 核内:2个质子,2个中子一次α衰变:质子数减少二个,中子数减少二个,原子量减少4。
图13* α粒子所形成的α射线是一种电离辐射。
3 β衰变* 放射性原子核释放出β粒子的过程称为β衰变。
#* β衰变后,原子核内核子数的变化:β粒子是电子, 一次β衰变:质子数增加一个,原子量不变。
图134 γ衰变(辐射) * 放射性原子核释放出γ光子的过程称为γ衰变(辐射)。
* γ衰变通常是在α衰变和β衰变过程中发生的。
* γ射线的释放不影响原子核的核子数,仅减少原子核的能量。
* 并非每一个α衰变和β衰变都释放γ光子。
5 人工放射性* 用高能粒子轰击稳定原子核,使其变成不稳定的具有放射性的原子核,这些原子核具有人工放射性。
* 钴60的典型衰变图25 #第二节射线的种类和性质* 了解射线的各种性质及应用一、 X射线和γ射线的本质与性质1 本质:电磁波* X射线、γ射线、可见光、无线电波、红外线都是电磁波* X射线和γ射线是波长较短的电磁波无线电波红外线可见光紫外线 X射线宇宙射线---------|----------|----------|---------|---------------|--------------|----------|γ射线2 波动关系:λ=C/υλ(波长 A),C(光速),υ(频率) 1-1.40(T8)3 波长单位:埃 A=10-8 cm ;纳米 nm=10-7 cm. #4 性质:(1)不可见,在真空中以光速传播;(2)不带电,不受电场和磁场的影响;(3)具有某些光学特性:反射,折射(折射系数近似1),干涉和衍射....;(4)具有极大的能量,能穿透物体;(5)能使物质电离,能产生热效应和光化作用;(6)能杀伤生物细胞,破坏生物组织,具有辐射生物效应。
#二连续X射线(白色X射线,多色X射线) * X射线: 射线束中包括--- 连续X射线和特征X射线1 产生机理:根据电动力学理论,作加速运动(包括负加速运动)的带电粒子将产生电磁辐射。
X射线管内高速运动的电子与靶原子碰撞时,与原子核外库仑场作用,而产生电磁辐射,称为韧致辐射。
这种辐射又由于是电子急剧停速引起的所以又称停速辐射图212 连续X射线谱及最短波长:图22* 根据经典电动力学理论,韧致辐射的能量与停速时间Δt成反比1E∽ ----- Δt--连续变化,E--连续变化,Δt E=hυ=hc / λλ--连续变化#* λmin的导出:电场能 = 电子动能 = 光子能 + 消耗能1Ue = ---- MV2 = hυ + p 图2121∴ hυ= ---- MV2 - p= Ue -p2Ue如果 p -->0 则 hυmax Ue υmax =-----; υ=c/λhc 12.4 h∴λmin = ---- = ------- (h、c、e均为常数)Ue U单位:λmin:埃。
U:千伏。
#例: U=200Kv, λmin =12.4 / 200= 0.062 埃* 连续谱变化规律:1.管电压变;2.管电流变;3.滤波的影响;4.Z的影响。
图22 3 连续X射线强度分布曲线及强度计算:图22* 连续谱曲线 I(λ)极其复杂!总强度:求面积积分* ∞* I = ∫ I(λ) dλ=K Zi Um =KZiU2 (m=2)* λmin式中:K--系数 1.1--1.4×10-9 /v Z--原子序数; i--管电流; U--管电压* 影响强度的因素 U、Z、i #4 连续X射线的效率(转换效率):连续X射线强度 KZiU2* 计算公式η=---------------------=----------- =KUZ* 电功率 iU* K值:K= 1.1--1.4×10-9 /v;K= 1.1--1.4×10-6 /Kv* 影响转换效率的因素 K、 U、 Z * 例:Z=74;U=200;求ηη=1.4×10-6 ×74×200=2%5 连续X射线的空间强度分布:图23* 垂直方向不是强度最大方向* 实际曝光场是一个椭圆* 通过实验测定曝光场的强度分布 #三标识X射线(特征X射线,线状X射线,单色X射线)1 标识X射线产生机理图24* 能量较大的电子入射到靶材料的原子中,与壳层电子碰撞,击出内电子,使原子处于激发态(吸收);激发态原子释放能量发射光子(辐射)。
即发射标识X射线。
产生标识X射线的条件:管电压>某一临界值时,才能产生标识X射线。
例: W 靶:69.5KV 开始产生标识X射线;Mo靶:20KV 开始产生标识X射线;2 标识谱及其特征图24* 标识X射线谱是叠加在连续谱上的单色谱。
其线系为:* 入射到K层的发射K系标识X射线, Kα Kβ…* 入射到L层的发射L系标识X射线, Lα Lβ... *入射到M层的发射M系标识X射线, MαMβ....四连续X射线与标识X射线的区别(1)产生机理不同.…(2)能量与波谱不同.…(3)强度不同.…X射线管产生的X射线包括:连续X射线和标识X射线五γ射线 )1 产生原理* 原子核的重要性质----放射性* 贝克勒尔发现α,β,γ射线* 原子核的能级α和β衰变后的能级状况, 多余能量的释放* 放射性同位素产生α或β衰变之后,若仍处于高能级的激发状态,必定要释放多余的能量回到低能级的稳定状态(基态),这时发射γ射线。
图25 #2 衰变规律与半衰期* 衰变规律: N=Noe-λt式中:No--初始状态的放射性原子核数(或强度);N --t 时间后的放射性原子核数(或强度);λ --衰变常数。