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放射性基本知识

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放射性基础知识

放射性基础知识
核技术应用与辐射防护
3．β＋衰变 放射性核素的原子核放出正电子变为原子序数 减1、质量数相同的核素的过程称为β＋衰变。β＋衰 变可以被看做母核中的一个质子转变为中子，同时 放出正电子和中微子的结果。能发生β＋衰变的都是 人工放射性核素。

A Z
X Y β v E
A Z 1
核技术应用与辐射防护
衰变 衰变
A
母体
B
一代子体
C
二代子体 核技术应用与辐射防护
§1.2 放射性核素的衰变类型与衰变纲图
1.2.1 衰变类型
1．α衰变 放射性核素的原子核放射α粒子而变为另一种核素的原 子核的过程为α衰变。α衰变可以表示为
A Z
X
A 4 Z 2
Y E
其中X为母体，Y为子体，E为从母体变为子体所放出的能量 （衰变能）。
27 13
Al( , P)30 Si 14
28 14
31 Si( , P)15 P
39 19
K( , P)42 Ca 20
27 13
Al( ,2P)29 Al 13
核技术应用与辐射防护
6．内转换 处在激发态的原子核把激发能直接授予核外某一个电子， 使它脱离原子核束缚而成为自由电子的过程称为内转换，这 个发射出来的电子称为内转换电子。
E 核
内转换电子与β粒子存在显著差别，前者能量是分立 的、单色的，后者是连续的。这一点可以用来测量核的能 级。
核技术应用与辐射防护
Ra 1.3810 s
11 1
Ag 4.73410 s
3 1
核技术应用与辐射防护
（2）半衰期（Half Life）T1/2 半衰期T1/2的定义为：特定能态的放射性核素的核数目 衰减一半所需时间的期望值，即放射性母体原子核数目衰 减至原来数目的一半所需要的时间。根据

放射性基础知识及工业辐射安全防护培训

放射性基础知识及工业辐射安全防护培训
(四 ) 辐照类型
1.内照射 放射性物质通过食入、吸入、经过皮肤表面深入等途径进入人体内。 2.外照射 体外源的照射。对于X射线、 γ射线，由于其特性，主要考虑外照射所带来的危害。
(五 ) 辐射效应 辐射效应：辐射照射人体后可以引起人体发生某些生物学效应，称之为辐射效应。 分类：分为躯体效应和遗传效应。
*
（六）放射源、射线装置的分类
1.分类原则 由于放射源的应用领域广泛，活度的变化范围很大，高活度源能在短期内对人体产生严重的确定性效应，而低活度源不可能产生这种效应。所以必须有一个放射源分类系统，才能将放射源的安全管理与辐射风险联系在一起，作为与放射源安全和保安等许多相关活动的一个基础。
*
*
放 射 源 分 类 表（常用） 核素名称 I类源 II类源 III类源 IV类源 V类源 （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） （贝可） Am-241 ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Am-241/Be ≥6×1013 ≥6×1011 ≥6×1010 ≥6×108 ≥1×104 Au-198 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 Ba-133 ≥2×1014 ≥2×1012 ≥2×1011 ≥2×109 ≥1×106 C-14 ≥5×1016 ≥5×1014 ≥5×1013 ≥5×1011 ≥1×107 Cd-109 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Cf-252 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥2×1010 ≥2×108 ≥1×104 Cl-36 ≥2×1016 ≥2×1014 ≥2×1013 ≥2×1011 ≥1×106 Co-57 ≥7×1014 ≥7×1012 ≥7×1011 ≥7×109 ≥1×106 Co-60 ≥3×1013 ≥3×1011 ≥3×1010 ≥3里 8.11毫居 2.7微居 Cr-51 ≥2×1015 ≥2×1013 ≥2×1012 ≥2×1010 ≥1×107 Cs-134 ≥4×1013 ≥4×1011 ≥4×1010 ≥4×108 ≥1×104

放射性的基础知识

放射性的基础知识

一、放射性1、放射性核衰变核衰变：有些原子核不稳定，能自发地改变核结构，这种现象称为核衰变；放射性：在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即α、β、γ射线，这种现象称为放射性；天然放射性：天然不稳定核素能自发放出射线的特性；人工放射性：通过核反应由人工制造出来的核素的放射性。

2、放射性衰变的类型①α衰变：不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程；α粒子的质量大，速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或激发，但穿透能力小，只能穿过皮肤的角质层②β衰变：放射性核素放射β粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果；负β衰变（β-衰变）：核素中的中子转变为质子并放出一个β-粒子和中微子的过程。

β-粒子实际上是带一个单位负电荷的电子。

β射线电子速度比α射线高10倍以上，其穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用时可使其原子电离，也能灼伤皮肤；正β衰变(β+衰变)：核素中质子转变为中子并发射出正电子和中微子的过程；电子俘获：不稳定的原子核俘获一个核外电子，使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。

因靠近原子核的K层电子被俘获的几率大于其他壳层电子，故这种衰变又称为K 电子俘获；③γ衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所发射的电磁辐射；γ射线是一种波长很短的电磁波（约为0.007~0.1nm），穿透能力极强，它与物质作用时产生光电效应、康普顿效应、电子对生成效应等；3、放射性活度和半衰期①放射性活度：单位时间内发生核衰变的数目；A—放射性活度（s-1），活度单位贝可（Bq），其中1Bq=1s-1，1贝可表示1s内发生1次衰变；N—某时刻的核素数；t—时间（s）；λ—衰变常数，放射性核素在单位时间内的衰变几率；②半衰期(T1/2)：放射性核素因衰变而减少到原来的一半所需时间；4、核反应：用快速粒子打击靶核而给出新核(核产物)和另一粒子的过程称为核反应；方法：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；二、照射量和剂量1、照射量dQ——γ或x射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正或负）的总电量值（C，库仑）；x——照射量，国际单位制单位：库仑/kg，即C/kg伦琴（R），1R=2.58×10-4C/kg伦琴单位定义：凡1伦琴γ或x射线照射1cm3标准状况下（0℃，101.325kPa）空气，能引起空气电离而产生1静电单位正电荷和1静电单位负电荷的带电粒子；2、吸收剂量：在电离辐射与物质发生相互作用时单位质量的物质吸收电离辐射能量的大小；D——吸收剂量；——电离辐射给予质量为dm的物质的平均能量；吸收剂量D的国际单位为J/kg，专门名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示：1Gy=1J/kg拉德(rad) 1rad=10-2Gy吸收剂量率（P）：单位时间内的吸收剂量，单位为Gy/s或rad/s3、剂量当量（H）：在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，H=DQND——吸收剂量（Gy）；Q——品质因数，其值决定于导致电离粒子的初始动能，种类及照射类型；N——所有其他修正因素的乘积，通常取为1；剂量当量(H)的国际单位J/kg，希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率：单位时间内的剂量当量，Sv/s或rem/s；4、第二节环境中的放射性本节要求：了解环境中放射性的来源，放射性核素在土壤、水、大气等环境中的分布，了解放射性核素对人体的危害及内照射概念。

放射性防护知识培训【2024版】

放射性防护知识培训【2024版】
主要内容
一、放射性基础知识
1、基础概念
2、射线分类及危害
3、常用的辐射量及单位
二、放射卫生法规
1、《职业病防治法 》
2001年
国务院令60号
1、《放射工作人员健康管理规定》（卫生部令第52号）
2、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB 18871-2002）
3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
（ GBZ101-2002 ） 《放射性白内障诊断标准》 （ GBZ67-2002） 《职业性放射性疾病诊断标准》 （总则）等
25 2024/11/1
二、放射卫生法规与标准
主要管理对象及范围
放射工作卫生 防护管理办法
放射防护器材与 含放射性产品卫 生管理办法
放射事故管理 规定
放射工作单位
生产、销售和 进口企业
22 2024/11/1
二、放射卫生法规与标准
（一）放射卫生防护基本标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 （ GB 18871-2002 ）
《用于X、γ线外照射放射防护的剂量转换因 子》（GB11712-89）
《不同年龄公众成员的放射性核素的ALI值》 （GB/T16142-1995）等为剂量估算提供基本 参数的标准也属于放射卫生防护基本标准。
国家标准
专业标准 地方标准 企业标准
21 2024/11/1
二、放射卫生标准
2、放射卫生标准按其性质和使用范围共分6类： （一）放射卫生防护基本标准 （二）职业照射的防护标准 （三）公众照射的防护标准 （四）医疗照射的防护标准 （五）放射病诊断标准及处理原则 （六）监测规范和方法标准
发给放射工作人员上岗证，方可上岗 放射工作人员上岗证每年复核一次，每5年焕

放射性基础知识

放射性基础知识


放射性活度旧的专用单位是居里（Ci），它表示放射性 核素在1秒钟发生3.7×1010次核衰变即：
1居里（Ci）＝3.7×1010秒－1（S－1）
活度常用kBq( k＝103）、MBq（M＝106）、GBq（G＝ 109）、TBq（T＝1012）、PBq（P＝1015）和mCi（毫居 里）、Ci（微居里)等由词头和贝可或居里构成的十进 位数或分数单位表示。它们之间的关系：
内容
第一部分：核与辐射技术应用概况 第二部分：放射性基础知识 第三部分：辐射量及其单位
第一部分 核与辐射技术应用概况

应用范围广泛，遍及国民经济各部门。
核电站、医疗卫生、工业探伤、油田测井、地
质勘探、辐照加工、计量仪表(核子秤、料位
计、密度计、水分计等)、辐照育种、同位素
示踪、教育科研等。
一、民用电离辐射源
子核在单位时间内发生衰变的概率。

每一种放射性核素都有其固定的衰变常量， λ值越 大，表示放射性核素衰变的快。
半衰期T½

定义：放射性母体原子核数目衰减至原来数目的一半所需要的时间。
物理意义：表示核衰变快慢的物理量。 各种放射性核素都有一定的半衰期，如碘-131的半衰期是8天， 铯-137是30年，钴-60的半衰期是5.26年，铱-192的半衰期是74.3 天，硒-75的半衰期是118天碳-14是5730年，钚-239是24000年，铀 -238是4 470 000 000年，等等。
三、放射性衰变规律
衰变定律

母体原子核的数目随时间呈指数规律减少 N=N0e-λt 式中：N0是当t=0时刻放射核素母体的原子核数目。 母体总核数N的值随时间t的增加按指数规律衰减；λ为
一比例常数，称为衰变常数。

放射性基本知识

放射性基本知识
射线种类 粒子组成 电荷 质量 ( 单 位 电 (u) 荷) 速度 (km/s) 能量 MeV
α β
4
2He
+2 -1
4 1/1840
~几万 ~20万
4~10 0.01~2.5
e-1
γ
光子
0
静 质 量 ~30万 =0 (真空)
0.01~3
α、β、γ蜕变 、 、 蜕变
1
α蜕变：原子核放出 粒子而发生蜕 蜕变：原子核放出α粒子而发生蜕 蜕变
③热核爆炸。 热核爆炸。
超铀元素的应用有： 超铀元素的应用有：
①核燃料。反应堆能大量生产钚239，作为快 核燃料。反应堆能大量生产钚239 239，
中子增殖堆的核燃料。 中子增殖堆的核燃料。 ②能源。利用它们在衰变过程释放的热或将 能源。 其转化为电能，同位素电池用于心脏起搏器、 其转化为电能，同位素电池用于心脏起搏器、 人造器官、航海浮标、海底电缆等。 人造器官、航海浮标、海底电缆等。 ③放射源。主要利用它们衰变时放出的α粒 放射源。主要利用它们衰变时放出的α 射线和中子，用于活化分析、 子、γ射线和中子，用于活化分析、中子照 中子衍射、烟雾探测器预报火警等。 相、中子衍射、烟雾探测器预报火警等。
例如， 例如，常用的钴源的蜕变。
β
0.31
γ γ
的蜕变图
天然放射性核素与放射系
1.三个放射系 三个放射系
1）.铀系 238U 4n+2 ） 铀系 2）、锕铀系 235U 4n+3 ）、锕铀系 ）、 3）、钍系 230Th 4n ）、钍系 ）、 ）这三个放射系衰变的末代子体为稳定的铅。 特 1）这三个放射系衰变的末代子体为稳定的铅。 ）都有一代子体为氡， （ 点 2）都有一代子体为氡，即222Rn（习惯称镭射

放射性基础知识

放射性基础知识


Q
92238U
α（24He）+90234Th
蜕变产物的确定用位移定律确定， 即：蜕变前后总质量数和总电荷数不变。
衰变—— 238U 234Th
+
+
+
++
+
Parent nu+cleus
+ +
4He nucleus emitted
238U4He + 234Th
particle gets the most decay energy
原子核或原子称为核素。
A Z
X
N
C 12 66
12 6
C
12 C
核子数、中子数、质子数和能态只要有一个不同，就 Nhomakorabea不同的核素。
20886Tl 3980Sr
60Co
28028Pb Y 91
39
58Co
两种核素，A同，Z、N不同。 两种核素，N同，A、Z不同。 两种核素，Z同，A、N不同。
60Co 60Com 两种核素，A、Z、N同，能态不同。
A Z
X

e Z A1Y

Q
电子俘获
A proton changes to neutron
Electron
X ray
衰变
+
+ ++
+ +
+
+ +
photon
99mTcT1/2 6h99Tc (E 0.140MeV)
射线特点：
1、光子是从原子核中发射的； 2、常常伴随在 、 衰变之后； 3、单能； 4、 射线的能量与原子核相关。

放射性基础知识

放射性基础知识

都是电子的质量。约为α 粒子1/7300。能量是连续分布的，从最低能
到最高能都有。1MeV的β粒子 速度接近光速，能穿透几毫米厚的铝 板，电离比α 粒子弱，但也能使空气电离。
8
γ射线：是一种波长短、能量大的电磁波。它从原子核里面发出来， 不带电，以光速运动。 γ射线能量一般在几十KeV至几MeV，穿透力 很强。 放射性核素的放射性与核素的温度、压力以及所处的环境（如电磁场） 等都无关。 除了上述的三种射线外，还有X射线，中子等。 X射线主要来源于原子核外电子从高能级到低能级的跃迁（称为特
放射性基础知识
1
什么是辐射？
辐射指的是能量以电磁波或粒子的形式向外扩散。
1. 非电离辐射：指能量低、无法导致电中性物质发生电
离的辐射,如太阳光、灯光、红外线、微波、无线电波、 雷达波等。能量小于10eV 2. 电离辐射：指能量高、能使物质发生电离作用的辐射。 能量大于10eV 电离辐射分为： 粒子辐射，如α、β、中子等； 波的辐射， 如x、γ射线等。
16
α衰变：
原子核自发地放射出α粒子而转变成另外一种原子核的过程，叫做α衰 变。经过α衰变以后，子核的质量数比母核减少4，原子序数减少2，其衰变 式如下：
A Z
其中：X为母核，Y为子核，A为质量数，Z为原子序数，Q为衰变能，源于子核的质量亏损。
X
A－4 Z－2
4 Y He2 Q

实验发现，能够发生α衰变的与原子核都为重核，质量数A小于140的原子核 不具有α放射性。
原子质量单位等于一 个碳－ 12 核素原子质 量的1/12，记为u。 1u=1.6605655 × 10 -27 kg。
质子和中子质量几乎 一样，分别为：
A Z

放射性基本知识及其安全防护

放射性基本知识及其安全防护

放射性基本知识及其安全防护1. 什么是放射性？放射性是指物质具有放射性衰变的性质，即放射出高能粒子或电磁波的过程。

放射性包括三种辐射形式：α粒子、β粒子和γ射线。

•α粒子是带有两个质子和两个中子的氦离子，具有较小的穿透能力；•β粒子是带有电荷的电子或正电子，能够渗透数毫米的空气或一些材料；•γ射线是一种高能电磁波，能够穿透很厚的屏蔽材料。

2. 放射性的来源放射性的来源多种多样，包括自然界和人工产生。

2.1 自然界放射性源自然界中存在许多放射性核素，如钾-40、铀-238和钍-232等。

这些核素会通过放射性衰变产生放射性辐射。

2.2 人工放射性源人类的活动也会产生放射性物质。

例如，核能发电厂产生的核废料和探测用的放射性同位素都属于人工放射性源。

3. 放射性的危害放射性对人类和环境造成潜在危害。

3.1 人体的辐射效应人体受到辐射后，会发生不同程度的生物效应，包括：•紧急效应：高剂量辐射会迅速导致身体组织的高度破坏，可能导致急性放射病或死亡；•长期效应：长期低剂量辐射可能导致遗传效应和慢性疾病，如癌症。

3.2 环境的辐射影响放射性物质排放到环境中可能对生态系统产生影响。

一些放射性物质在土壤和水中会逐渐积累，从而进入食物链中，对动植物和人类产生食物污染和辐射危害。

4. 放射性安全防护为了减少放射性对人类和环境的危害，需要采取一系列的安全防护措施。

4.1 辐射防护原则辐射防护原则包括三个基本原则：时间、距离和屏蔽。

•时间原则：尽量减少接触放射性源的时间，减少暴露剂量；•距离原则：保持与放射性源的距离，距离越远，暴露剂量越小；•屏蔽原则：使用合适的屏蔽材料，如铅和混凝土，来阻挡辐射。

4.2 个人防护在进行与放射性物质相关的工作时，必须采取个人防护措施，包括：•戴防护手套、眼镜和口罩等个人防护装备；•避免食物和饮水的污染；•注重个人卫生，经常洗手，防止放射性物质附着在身体表面。

4.3 环境防护对于放射性源，需要采取适当的环境防护措施，包括：•确保放射性废料的储存和处置符合相关的安全标准；•监测环境中的辐射水平，及时发现和处理辐射事故；•加强环境监测和管理，保护环境和公众的安全。

放射性和放射源基础知识

放射性和放射源基础知识

6、衰变规律
一定数量的放射性核素在衰变过程中，其原子数N随 时间的增加而减少，并服从如下指数衰变规律。
Nt= No e-λt No — t=0时的起始放射性核素的原子数 T — 衰变时间 Nt — 经时间t后该放射性核素所剩下的原子数； λ — 该放射性核素的衰变常数，它是说明放射性核素 衰变速率的，是放射性核素的基本物理参数之一，它与 半衰期的关系为：T=0．693／λ。
3.生活中处处都有放射性 尽管100多年前人们才发现放射性，但放射
性从来就存在于我们的生活中。放射性可以说无 时不有，无处不在，我们吃的食物、喝的水、住 的房屋、用的物品、周围的天空大地、山川草木 乃至人体本身都含有一定的放射性。
人们受到的放射性照射大约有82％来自天然 环境，大约有1 7％来自医疗诊断，而来自其他活 动大约只有1％。
一、放射性的基础知识
1、放射性的发现 1895年 伦琴发现X 射线 1896年 贝克勒尔发现物质的放射性 1898年 居里夫妇发现发现镭和钋 1899年 卢瑟福发现α和β射线 1911年 卢瑟福发现原子核 1934年 费米利用中子制造人工放射性核素 1945年 美国在广岛和长崎投下原子弹 1951年 第一次核能发电在美国实现 1972年 X 射线计算机断层扫描装置（CT）
(4)感光作用，射线使碘化银分解，使照像底 片感光，其程度与放射性强度及射线照射时 间的长短有关。
(5)产生热量，射线被物质吸收，动能转为热 能，使物质温度升高。
(6)可以引起物质发生化学反应及其它变化， 如使H20、HCl、NH4+分解，使有机组织的 分子破坏而造成细胞的死亡，等等。
人们已经认识到了射线作用于周围物 质时发生的上述现象，并在日常生活中正 确利用了它们，如胶片感光、仪器测量、 生态保鲜、灭菌等等，总之在各个领域均 得到了有益利用，因此，大家可以大可不 必将放射性视为一只老虎，没有必要谈虎 色变，当然，驯化了的老虎才不会伤人。

放射性基础知识

放射性基础知识
12
放射源分类
根据对人的危害程度，分为5类。 Ⅰ类放射源属极危险源。没有防护情况下，接触几分钟到1
小时就可致人死亡。 Ⅱ类放射源属高危险源。没有防护情况下，接触几小时到几
天可致人死亡。 Ⅲ类放射源属中危险源。没有防护情况下，接触几小时就可
对人造成永久性伤害，接触几天至几周也可致人死亡。 以上三类放射源为危险放射源 Ⅳ类放射源属低危险源。基本不会对人造成永久性损伤，但
对长时间、短距离接触的人可能造成可恢复的临时性损。 Ⅴ类放射源属极低危险源。不会对人造成永久性损伤。
13
放射源的危害
主要是射线对人体造成的危害 。人体在电离辐射的照射，将产生躯体效应或遗传 效应。 。随机效应：指发生的可能性（并非严重程度）。 小剂量造成的致癌效应和各种遗传效应属于此类。 因此，应避免一切不必要的照射。 。确定性效应：指发生疾病的严重程度随剂量的不 同而变化的效应。如皮肤损伤、组织损伤直至死 亡。这种效应通常只有在放射事故情况下才可能 发生。由于管理不善，造成放射性物质（源）丢 失、被盗可导致此类效应的发生。
8
放射性度量单位
剂量 。某一对象所接受或吸收的辐射的一种量度。 。吸收剂量 。定义：授予该体积的总能量除以该体积的质量 而得的商。 。SI单位是焦耳每千克（J.Kg¯¹ ），称为戈瑞（Gy） 。有效剂量 。定义：人体各组织或器官的当量剂量乘以相应 的组织权重因数后的和。单位用J.Kg¯¹称为Sv。
。年有效剂量，1mSv(不适用无责任方负责的天然照 射和医疗照射)
。特殊情况下，如果5个连续年的年平均剂量不超过 1mSv；则某单一年份的有效剂量可提高到5mSv。
。眼晶体的年当量剂量为15mSv 。皮肤的年当量剂量为50mSv 。现在放射工作人员限值为20mSv

放射性的基础知识

放射性的基础知识

放射性的基础知识一、放射性衰变不稳定的原子核，能自发放出射线，转变成稳定的原子核，这一转变过程称为放射性衰变。

自然界存在着稳定性核素和放射性核素，放射性衰变是原子核内部的物理现象。

稳定的原子核中，中子和质子数目通常保持一定的比例，当中子数或质子数过多时，原子核便不稳定，形成放射性核素。

放射性核素又分为天然放射性核素（自然界存在的，如U-238, Th-232，Ra-226和K-40等）和人工放射性核素（由人工核反应生产的，如Cs-137，Co-60，I-131等）。

1、核衰变方式，主要有以下几种：①α衰变，放射性原子核放出α粒子（He原子核）后生成另一个核的过程。

Z X A→Z-2YA-4+2He4+Q它一般发生在原子序数较高的重原子核中,尤其为原子序数大于82的重金属原子核中,如88Ra 226→86Rn222+2He4+4.879Mev92U 238→90Th234+2He4+4.15Mev②β衰变，分β-衰变、β+衰变和电子俘获三种情况。

β-衰变为放出负电子（e-）的衰变，它是由于原子核中中子过多而造成，放出一个负电子后，核内一个中子转变为一个质子，原子序数增加1，衰变式为：Z X A→Z+1Y A+β-+ν+Q由于β-衰变产生的能量在β-粒子和反中微子ν之间分配，因此β-粒子的能量是连续分布，最大为Q，最小为0，如：55Cs 137→56Ba137+β-+ ν+Q27Co 60 →28Ba60+β-+ ν +Q同理β+衰变是放出正电子（e+）的衰变，它是由于原子核内质子过多而引起的，放出一个正电子后，核内一个质子转变为一个中子，原子序数减少1，其衰变式为：Z X A→Z-1Y A+β++ν+Q自然界中找不到正电子衰变的核素。

电子俘获又称K俘获，它是原子核自核外层轨道上（通常在K层）俘获一个电子，使核里的一个质子转变成一个中子，并放出中微子，衰变式为：Z X A+e+→Z-1Y A+ν+Q很多放射性同位素会发生电子俘获衰变，如：26Fe 55 +e-→25Mn55+ν+Q53I 125 +e-→52Te125+ν+Q电子俘获过程中会伴随发生标识χ射线，γ射线和俄歇电子（即外层电子跃迁至K层时，过剩能量传递给另一个壳层电子发出）。

放射性及放射源基本知识

放射性及放射源基本知识
原子核自发地放射出某种粒子或射线的性质，称为放射 性。
无论是温度、压力，还是酸、碱等物理化学变化都只能 改变物质的物理化学性质。而无法改变放射性的性质或 强度。因为放射性是在原子核内部发生的。
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电离辐射及主要射线类别
由于放射性射线会使其它原子发生电离，所以又 被称为电离辐射 常见的电离辐射有如下表所示
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原子与原子核
右图是原子模型图 中心是原子核，由质
子和中子组成。
核外有多层高速旋转
的电子
核外电子：符号：e；电性：-
；电荷数：1
质子：符号：Z；电性：+；
电荷数：1
中子：符号：N；不带电
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原子核及其结构
原子核的半径约10-13厘米，由外部绕核旋转的电子和核内的质 子及中子组成，组成原子核的质子和中子数不同，就形成了不 同的元素原子。原子核内的质子数用Z表示、中子数用N表示、 核内的总核子数用A表示，即：
中子数N
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同位素
同位素的质子数相同，中 子数不同
相同元素的同位素具有相 同的化学性质
具有放射性的叫 放射性同位素
不具有放射性的叫 稳定同位素
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放射性基本特性和射线种类
有些元素的原子核，内部能量状态是稳定的，不向外发 出射线，属于稳定核素或稳定同位素。
有些元素的原子核，内部能量状态不稳定，会向外以发 出射线的形式改变能量状态。发出的射线叫核辐射或放 射性射线。它们属于放射性核素或放射性同位素。
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为区别不同的同位素，用 以下符号表示
原子核由中子和质子组成，中子不带电，
质质子量带数单位A正电荷。中子和质元子素质符量相号当X，分
别约等于一个原子质量单位。核中中子和质子

放射性基础知识

放射性基础知识

第一讲 放射性基础知识
物质的微观结构 放射性 放射性核素的衰变 放射性强弱的表示- 放射性强弱的表示-放射性活度 辐射源 辐射危害
1.物质的微观结构
所有的物质都是由分子 所有的物质都是由分子构成的 分子构成的 分子是由原子 分子是由原子构成的组成元素的基本单位 原子构成的 原子是由原子核 电子构成的 原子是由原子核和电子构成的 原子核和 原子核由质子 中子构成的 原子核由 质子 和 中子 构成的 , 构成 质子和 构成的, 原子核的质子和中子统称为核子. 原子核的质子和中子统称为核子.
X射线的发现:1895年冬,伦琴在德国维尔茨堡大 射线的发现:1895年冬 年冬,
学的实验室里做阴极射线管辉光实验. 学的实验室里做阴极射线管辉光实验 . 伦琴用高压 电场轰击阴极射线管内的两个金属电极, 电场轰击阴极射线管内的两个金属电极 , 把电子从 金属原子中打出来,此即"阴极射线" 金属原子中打出来,此即"阴极射线" .
玻尔的原子模型 1913年尼尔斯 玻尔对" 年尼尔斯 1913年尼尔斯玻尔对"小太阳系 原子模型"进行了完善, 原子模型"进行了完善,提出了 玻尔模型. 玻尔模型. 1.原子核外的电子只能在一些特定的轨道上运 不连续的, 运动轨道是不连续的 动,运动轨道是不连续的,每个确定的轨道 都具有与其相关的确定能量.电子运动轨道 离原子核越远,相对应的原子的能量越高, 离原子核越远,相对应的原子的能量越高, 这些不连续的能量值组成了原子的不同的 能级" "能级". 2.原子从较高的激发态向较低的激发态或基态 跃迁的过程是辐射能量的过程, 跃迁的过程是辐射能量的过程,该能量以光 子的形式( 辐射出去, 子的形式(波)辐射出去,辐射的能量等于 这两个能级的差值. 这两个能级的差值.

放射性基础知识放射性同位素与射线装置安全和防护培训

放射性基础知识放射性同位素与射线装置安全和防护培训
• 1979年3月28日凌晨4时，美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站第2组反 应堆的操作室里，红灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停转，堆心压力和温 度骤然升高， 2小时后，大量放射性物质溢出。6天以后，堆心温度 才开始下降，蒸气泡消失——引起氢爆炸的威胁免除了。100吨铀燃 料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到损坏，反应堆最终陷于瘫痪。 事故发生后，全美震惊，核电站附近的居民惊恐不安，约20万人撤出 这一地区。美国各大城市的群众和正在修建核电站的地区的居民纷纷 举行集会示威，要求停建或关闭核电站。
• 在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有 几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，
在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80 千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百 分之一，因此，三哩岛事故对环境的影响极小。
更令他惊讶的是，将这张涂有磷光物质的纸板拿到隔壁去， 会有同样的现象。这种不知名的射线能够穿透轻物质，但金
属和人的骨骼等重物质则可以挡住它的去路。伦琴认为，这 不是阴极射线，而是一种新射线，因为阴极射线不可能 有这样强的穿透本领。现在Βιβλιοθήκη 16页\一共有151页\编辑于星期四
经过反复的研究，在对自己的发现确信 无疑后，伦琴于1895年12月28日向维尔 茨堡医学协会提交了《一种新的射线： 初步报告》的论文，阐明了产生这种射 线的方法和它的穿透性质，并正式命名 它为“X射线”。
• “放射性”是一柄“双刃剑”，既有优点又有缺点。放 射性同位素与射线装置在国民经济各个行业和人们日常生 活中的应用是其它技术无法替代的，为人类造福。但是， 如果对放射源管理和防护不当，会对工作人员身体健康造 成危害，甚至造成环境的放射性污染。
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放射性活度
? 为了衡量物质中放射性的多少，我们用单位质量 物质中的放射性活度来衡量，称为活度浓度。对 于固体，其单位为每千克贝可（ Bq/kg）；对于 液体或气体，其单位为每升贝可或每立方米贝可 （Bq/L或Bq/m3）。与放射源不同，人们周围的 水、空气、房屋、土壤与岩石等物质，其中存在 的天然放射性物质活度浓度都很小。对于这些天 然存在于我们周围环境中的放射性，我们称它为 天然本底水平。为了控制人为活动（如核设施、 核技术利用、伴生放射性矿开发利用等）对环境 造成放射性污染，国家对排放环境的放射性物质 都有明确的严格限制。
放射性基本知识
什么是放射性？
? 放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一 切物质都是由原子构成的，每个原子的中心有一 个原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的， 但有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些 变化，这些不稳定的原子核在发生变化的同时会 发射出特有的射线，这种性质就是人们常说的放 射性。 有的放射性物质在地球诞生时就存在了，如 铀、钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。另一 方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射 性的物质，这种物质叫人工放射性物质。
什么是放射源？
? 放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射 的物质或实体，放射源按其密封状况可分密封源 和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层 里的放射性物质，如料位计、探伤机等使用的都 是密封源，常用的密封源有钴－ 60、铯－137、 铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质， 也称开放源或开放型放射源，医院核医学中使用 的放射性示跟踪剂属于非密封源，如碘 -131、碘125、锝-99m等。
什么是辐射？
? 辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在 其中传播的能量（如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子 辐射等）的统称。例如物体受热向周围发射热量叫做热 辐射；受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐 射；不稳定的原子核衰变时发射出的粒子或γ射线叫做原 子核辐射，简称核辐射。 辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。非电离 辐射通常又称电磁辐射，如无线电波、红外辐射、可见 光、微波、紫外线等，波的频率和能量较低，不足以使 原子中的电子游离而产生带电的离子；电离辐射通常又 称放射性，如α、β、γ射线有足够的能量使受照射物质的 原子电离，这种电离过程具有双重性，即受照辐射量过 大，会对生物体构成损伤，而有控制的辐照则可达到满 足生产生活和治疗疾病的目的。
辐射来源与种类
（一）天然辐射源
1 宇宙射线 2 环境中的放射性
（二）人工辐射源
1 工业用源 2 农业用源 3 医疗照射 4 大型辐 照装置 5 核电站、核试验 6 日常用品中的 放射性
（三）几种常见的放射线
1 α射线
2 β射线Fra bibliotek3 γ射线4 X射线
5 中子
辐射一览表
电磁波谱中的各种波
? 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，不 过它们的产生方式不尽相同，波长也不 同，把它们按波长（或频率） 顺序排列就构成了电磁波谱。 电磁波谱 - 分类依照波长的长短以及波源的不同，电磁波谱可大致分 为：
? （7）γ射线——是波长从10-10～10-14米的电磁波。这种 不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或 原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力 很强，对生物的破坏力很大。
电离过程
什么是同位素和核素
? 在中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中 子数不同的这一类原子称为同位素。会发生放射 性衰变的同位素称为放射性同位素 ,现在已经知 道的107种元素的 1900多种同位素中，大约有 300 种是稳定核素；其余 1600种是放射性核素，其中 的大约60种是天然放射性核素，其它是人工制造 的。 例如，氢同位素有三种核素： 1H、2H、3H， 元素符号的左上角标出原子质量数，他们分别被 取名为氢、氘（音刀）、氚（音川）。其中， 3H具有放射性，称为放射性同位素。在自然界 里，1H、2H同位素天然含量的原子数百分比分 别为99.9852 ％、0.0148 ％， 3H几乎为零。
如何衡量放射源源强度的大小？
? 一个放射源强度的大小通常不用体积或质量的大 小来衡量，而使用放射性活度来表示。一个放射 源在单位时间内发生衰变的原子核数称为它的放 射性 活度 。1975 年召开的国际计量大会规定了放 射性活度的国际单位是秒的倒数（ s-1），叫贝 可勒尔（Becquerel ），简称贝可，符号是 Bq， 1Bq就是放射性物质在 1秒钟内有 1个原子核发生 衰变。历史上曾用居里（ Ci）表示放射性活度的 大小，它与贝可的关系为 1Ci＝3.7×1010Bq。放 射源质量或体积一般都不大，但它们所含有的放 射性物质的活度却可以很大。
? （1）无线电波——波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电 广播的波段就是用这种波；
? （2）微波——波长从0.3米到10-3米，这些波多用在雷达或其它通讯 系统；
? （3）红外线——波长从10-3米到7.8×10-7米； ? （4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从
（78～3.8）×10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所 发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那 一部分
电磁波谱中的各种波
? （5）紫外线——波长从3×10-7米到6×10-10米。这些
波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它 的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫 外光的化学效应最强；
? （6）伦琴射线——这部分电磁波谱，波长从2×10-9米 到6×10-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子 由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减 速时所发出的；
什么是放射性半衰期？
? 在放射源使用过程中，常常用半衰期来表示放射 性变化的快慢。所谓半衰期，就是放射性核素衰 变掉一半所需要的时间。每经过一个半衰期，放 射源的活度就只剩原来活度的一半了。半衰期越 长，表明这个放射源的活度变化得越慢，半衰期 越短，表明这个放射源的活度变化得越快。每种 放射性核素都有一个特有的半衰期，其范围从几 百万分之一秒到几十亿年。根据半衰期的长短， 我们可以更合理地选用合适的放射源开展工作。