下载文档原格式
实验报告γ射线能谱测定及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定γ射线能谱测定以及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定实验报告摘要原子核的能级跃迁可以产生伽马射线，通过测量γ射线的能量分布，可确定原子核激发态的能级，这对于放射性分析，同位素应用及鉴定核素等都有重要意义。
同时通过学习了解伽马射线与物质相互作用的特性,测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。
本实验通过使用伽马闪烁谱仪测定不同的放射源的γ射线能谱；根据当γ光子穿过吸收物质时，通过与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应损失能量。
闪烁体分子电离和激发，退激时发出大量光子，闪烁光子入射到光阴极上，光电效应产生光电子，电子会在阳极负载上建立起电信号等原理，对γ射线进行研究。
γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，波长短于0.2埃的电磁波，具有很强的穿透性。
本实验将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量，通过电子学仪器得到它的能谱图。
实验中使用NaI单晶γ闪烁谱仪对γ的能谱进行测定。
最后得到γ射线在160道数及320道数位置的一些相关数据。
在这些位置它的数量和能量的值都比较合适，有一定数量，又有一定的穿透能力。
实验中将了解NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪是如何测量γ射线的能谱，NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪的结构、原理与特性；掌握NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使用方法。
并通过对137Cs和60Co 放射源γ能谱的测量，加深对γ射线与物质相互作用的理解以及通过该实验了解多道脉冲幅度分析器在NaI(Tl)单晶γ谱测量中的数据采集及其基本功能。
在第一个实验的基础上，采用NaI闪烁谱仪测全能峰的方法测量137Cs的γ射线在铅、铝材料中的吸收系数。
并且通过实验对核试验安全防护的重要性有初步的认识。
关键词γ射线吸收系数μ60Co、137Cs放射源能谱NaI单晶γ闪烁谱仪多道分析器引言γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，γ射线是光子，是由原子核的衰变产生的，当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时，就有可能辐射出γ射线。
γ射线能谱测量——物理0805 乔英杰u200810200王振宇u200810256实验背景：19世纪下半叶，物理学家对X射线和阴极射线进行了大量的研究，导致了放射性、电子以及α、β、γ射线的发现，这些射线的发现同时也为原子科学的发展奠定了基础。
自20世纪进入原子能时代，科学家对射线进行了更进一步的研究，射线在科学技术中开始渗透，根据γ射线具有波长短、能量高、穿透能力强和对细胞有很强的杀伤力的特性，γ射线的应用也成了一门新兴产业，现在它已经应用到了国民经济和社会生活的各个领域，特别是在工农业、医疗卫生和生物学方面取得了巨大的成果和效益，为科学技术和人类历史的进程起了巨大而深刻的影响。
目前γ射线的应用正在蓬勃快速的发展，应用领域仍在不断拓宽，它以低能耗、无污染、无残留、安全卫生等优点，深受众多行业的青睐，可是，其危害性也不容忽视。
我们需要对γ射线深入了解，才能在降低其危害性的同时让其更好的为我们服务。
本实验采用闪烁探测器和多道脉冲幅度分析器对γ射线的能量分布谱进行测量，以便我们了解用闪烁探测器测量γ射线的方法，学会分析能谱的特征及其影响因素。
实验原理：1、闪烁探测器工作原理：闪烁探测器探测γ射线时，γ光子与物质作用不直接产生电离，而是发生光电效应、康普顿效应、电子对效应，闪烁体的原子、分子、电离或激发的作用来自三种效应所产生的次级电子。
这样，我们就得到了对应于γ射线能量强度的电信号。
之后，光电倍增管将所得电信号放大（倍增管阴极与阳极之间有十余个打那级，每个打那级均发生电子的倍增现象），其阳极最后收集电子的电极，与射级跟随器电路相连，使收集到的电子流以电压脉冲的方式输出。
2、γ闪烁能谱仪的工作原理：如下图（1）所示，整个仪器的信号传递大致是：由γ射线放射源放出的γ射线被闪烁探测器接受并转换为电压脉冲，前置放大器和脉冲放大器对探测器输出的电压脉冲进行放大，最后这些脉冲被多道分析器采集、处理。
多道分析器的到是指在分析器中存在的记录不同高度脉冲的位置。
γ能谱测量方法的意义
γ能谱测量方法的意义主要包括以下几个方面：
1. 探索物质的内部结构：γ能谱测量可以通过测量γ射线的能
量和强度，了解物质的内部结构。
由于γ射线能够穿透物质并与物质相互作用，因此通过分析γ能谱可以了解到物质的成分、分子结构和原子核排布等信息。
2. 辐射防护：γ能谱测量可以对放射性物质进行检测和监测，
提供辐射防护的依据。
通过分析γ能谱，可以确定放射性物质的种类、活度和辐射强度等参数，有助于制定合理的辐射防护措施，保护人员和环境的安全。
3. 核医学诊断和治疗：γ能谱测量可以应用于核医学领域，用
于诊断和治疗各种疾病。
通过标记放射性同位素，并测量其发射的γ射线能谱，可以实现体内器官和组织的显像，辅助医生进行诊断和治疗方案的选择。
4. 辐射源溯源：γ能谱测量可以对辐射源进行溯源，帮助确定
辐射事故或核设施泄漏的位置和原因。
通过分析γ能谱中特征峰的能量和强度，可以判断放射性同位素的种类和活度，进而追踪辐射源的来源和变化，提供安全评估和应急响应的依据。
总的来说，γ能谱测量方法的意义在于促进核科学和核技术的
发展和应用，不仅有助于理解物质的内部结构，还为辐射防护、核医学诊断和治疗、辐射源溯源等提供技术支持，推动人类社会的健康和安全。
γ能谱测量方法的意义γ能谱测量方法的意义引言γ射线是一种高能电磁辐射，具有穿透力强、能量高等特点，因此在广泛的应用领域中都具有重要的作用。
γ射线的能谱测量是对γ射线辐射研究的重要手段，可以通过测量γ射线的能量分布来了解γ辐射源的性质和特点。
本文将探讨γ能谱测量的意义以及其在不同领域中的应用。
一、γ能谱测量的意义1. 确定γ辐射源的能量分布γ能谱测量可以用于确定γ辐射源的能量分布情况。
通过测量γ射线的能量分布，可以确定γ辐射源辐射的特征能量，从而了解γ辐射源的性质和特点。
在核能源领域中，γ能谱测量可以用于鉴定放射性核素的种类和含量，从而保证核能源的安全运输和处理。
2. 研究物质的结构和性质γ能谱测量可以用于研究物质的结构和性质。
不同物质对γ射线的吸收和散射特性不同，通过测量γ能谱可以了解物质的成分、密度等信息。
在材料科学和生物医学领域中，γ能谱测量可以用于分析样品的成分和组织结构，从而为材料制备和疾病诊断提供依据。
3. 监测环境辐射安全γ能谱测量可以用于监测环境辐射安全。
通过测量γ射线的能谱，可以了解周围环境中γ辐射的强度和能量分布情况，从而评估辐射对人体的危害程度。
在核能、天然辐射区等高辐射环境中，γ能谱测量可以用于监测辐射水平，确保人员的安全。
二、γ能谱测量的方法1. 自发光谱法自发光谱法是一种基于物质本身发出的γ射线来测量γ能谱的方法。
这种方法通常需要将样品置于一个低辐射环境中，使其自发放射出γ射线。
然后通过探测器测量γ射线的能量分布，得到γ能谱。
这种方法适用于光谱精细、样品较小的情况，例如研究放射性核素的衰减特性和核材料的辐射性。
2. 光、电子谱法光、电子谱法是一种利用光、电子激发γ射线来测量γ能谱的方法。
这种方法通常需要使用光、电子源来激发样品发出γ射线，然后通过探测器测量γ射线的能量分布，得到γ能谱。
这种方法适用于研究光电材料的能量级和能带结构等。
3. 散射光谱法散射光谱法是一种通过散射γ射线来测量γ能谱的方法。
F 50EJ/T 921—1995放射性核素活度直接测量 4πβ（PC）—γ符合法1995-07-05发布 1995-11-01实施 中国核工业总公司发布附加说明:本标准由全国核能标准化技术委员会提出。
本标准由中国核动力研究设计院负责起草。
本标准主要起草人：刘翠红、翟盛庭。
1 主题内容与适用范围本标准规定了4πβ(PC)-γ符合装置直接测量放射性活度的方法、所需材料试剂、测量程序以及数据处理和误差分析等内容。
本标准适用于β-γ核素和纯β核素溶液活度的直接测量。
2 术语2.1 效率外推用吸收法或其它方法改变β效率,以β效率为横坐标,以相应的观测衰变率为纵坐标作曲线,并将β效率外推到1,得到源活度。
2.2 效率示踪用已知活度的β-γ核素（作示踪剂）与待测核素均匀混合，用效率外推测测其总活度，扣除示踪剂活度，得到待测核素的活度。
3 方法提要将具有β-γ衰变的待测溶液制成薄膜源，用4πβ(PC)-γ符合测量装置分别测理β道、γ道和符合道计数率，并按公式（1）计算源活度。
1ββcεε11−−+••=〕〔kN N N A γβ (1)式中：A ——源活度，Bq；N β——经本底、死时间修正的β计数率，S -1； N γ——经本底、死时间修正的γ计数率，S -1；N c ——经本底、死时间和符合分辨修正的符合计数率，S -1；βε——β道探测效率；k ——与衰变纲图和探测效率有关的系数。
对于衰变纲图简单的核素，k 近似为零，A =N β·N γ/N c ；对于衰变纲图复杂的核素，k 近似为1，A ≈（1-βε）/βε，选用β分支最大或γ能量最高的分支进行符合，用效率外推法得到源活度；对纯β核素用效率示踪法测量活度。
源的比活度按公式（2）计算。
a = A/m (2)式中：a ——源的比活度Bq/mg；m ——源放射性溶液质量，mg。
4 仪器设备及实验室条件4.1 4πβ(PC)-γ符合测量装置安置由流气式正比计数器和一对NaI(Tl)探测器以及必要的电子仪器组成。
X射线探伤-电离辐射安全与防护基础知识单选1、73Li中，各个字母和数字的含义正确的是（）。
[单选题] *A、左上角的 7表示的是质子数B、左下角的 3表示的是核子数C、左上角的 7表示的是核子数，等于质子数加上中子数(正确答案)D、左下角的 3表示的是中子数2、关于固定工作场所在线监测系统应具备的功能，下列属于非必备的功能是（）。
[单选题] *A、可靠性好B、具有能谱分析功能(正确答案)C、超阈值报警D、与防护门联锁3、对于一切可以增加辐射照射的人类活动（或称作实践），电离辐射防护基本原则是（） [单选题] *A、实践的正当性、辐射防护最优化、个人剂量限值(正确答案)B、时间、距离、屏蔽C、同时设计、同时施工、同时投入使用D、采取屏蔽措施、进行剂量监测、加强行政管理4、电离辐射标志是（）。
[单选题] *A、(正确答案)B、C、D、5、辐射事故主要指除核设施事故以外，（）丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控造成人员受到意外的异常照射或环境放射性污染的事件。
[单选题] *A、放射源(正确答案)B、射线装置C、非密封放射性物质D、货包6、辐射事故主要指除核设施事故以外，放射性源丢失、被盗、失控，或者放射性物质或者（）失控造成人员受到意外的异常照射或环境放射性污染的事件 [单选题] *A、放射性物质B、射线装置(正确答案)C、非密封放射性物质D、密封源7、以下（）事故不是辐射事故 [单选题] *A、核技术利用中发生的辐射事故B、放射性废物处理、处置设施发生的辐射事故C、铀矿冶及伴生矿开发利用中发生的环境辐射污染事故D、放射性物质运输中发生了翻车事故，但放射性物质没有泄漏与失控。
(正确答案)8、辐射事故主要指放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控造成人员受到意外的异常照射或（）的事件 [单选题] *A、密封源破损B、非密封放射性物质丢失C、环境放射性污染(正确答案)D、射线装置损毁9、IV、V类放射源丢失、被盗或失控；或放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射的事故属于（）辐射事故。
γ射线能谱测量和γ射线吸收和物质吸收系数μ的测定的实验报告许琪娜物理092 08070116摘要：本文主要简述了Nal（Tl）γ闪烁谱仪的结构和基本工作原理以及利用Nal （Tl）γ闪烁谱仪来测量γ射线能谱及γ射线吸收系数μ，具体实验操作过程以及实验中遇到的问题和解决方案。
关键词：γ射线能谱γ闪烁谱仪吸收系数引言：在放射性测量工作中，对射线的测量是一个非常重要组成部分，对射线的测量通常有强度测量和能谱测量两种方式。
NaI( Tl) 闪烁谱仪是一种常用的对射线进行能谱测量的谱仪，它与高纯锗谱仪相比具有探测效率高NaI( Tl) 晶体便于加工成各种形状，价格便宜等特点，因而在环境测量、工业在线检测以及监测等方面有着广泛的应用。
γ射线是波长短于0.2A 的电磁波，它由原子核能级间的跃迁而产生, 是继γ射线后发现的第三种原子核射线。
γ射线具有比X射线还要强的穿透能力，目前广泛的应用于工业探伤、测厚、冶金、自动化、医疗等方面。
研究不同物质对γ射线的线性吸收系数的测量方法, 这对于在工业应用中对γ射线进行防护，以及用γ射线准确检测各种容器内所储存的液体、浆体或固体物料的位置, 都具有重要的意义。
正文：一．NaI( Tl) 闪烁谱仪1.如图为实验装置。
闪烁探测器有闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器三个主要部分组成。
其工作可分为五个相互联系的过程：（1）射线进入闪烁体，与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子电离和激发；（2）受激原子、分子退激时发射荧光光子；（3）利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多得收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上击出光子；（4）光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104~109个，电子流在阳极负载上产生电信号；（5）此信号由电子仪器记录和分析。
2.γ闪烁谱仪的调试方法：连接好实验仪器接线，高压为正极，所用的高压电缆在插头处有红色橡皮套，一头接探头后座，一头接仪器盒后面的+HV输出。
