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核辐射探测学1-2010ppt课件

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核辐射传感及检测PPT课件

核辐射传感及检测PPT课件
国外中子管的中子产额已达1012中子/s，完全 可以满足照相的要求。
第22页/共78页
从中子照相来说，要求中子射线强度大、射线 束质量高、便宜、方便、操作灵活等。
目前，强度大的源是核反应堆，但它投资大、 笨重、无法用于生产现场。
而小型加速器、中子管、同位素中子源等虽然 灵巧、方便，但强度总的来说还不够高。
目前可供照相用的中子源有核反应堆、加速器 和放射性同位索，常用的为(锎Cf252)
第21页/共78页
( 锎 )Cf252 中 子 源 的 半 衰 期 2.65 年 ， 产 额 2.3×1012中子/s/g，目前价各还很贵。利用Cf252 可做成可移动式中子照相装置。
另一种可移动中子装置，核心是与密封管中子 发 生 器 组 合 在 一 起 的 慢 化 器 ， 与 Cf252 中 子 源 不 同之处是可以关闭，不运行时无需屏蔽。
上述几种效应造成射线能量减弱，其原因是 物质对射线的吸收与散射。
射线被吸收时其能量转变为其它形式，如热 能，散射则使射线的传播方向改变。
第25页/共78页
(1) 射线的吸收
A 光电效应
射线通过物质时，光子与原子相互作用，光子 被吸收，原子中的电子被释放出来，称为光电子， 即光电效应。
当光子的能量处在γ射线的能量范围时，光电 效应与原子序数的关系密切，原子序数愈高，光 电效应愈显著，光电效应与光子能量的3次方成 反比，能量愈高，光电效应愈弱。
原子序数(钨Z=74)，U-管电压(V)。
X射线管的转换效率为
E IU
0ZU
其它转变为热能
第10页/共78页
当U=100kV时 η=0.7%
200kV 1.5%
300kV 2.2%
400kV

核辐射探测器 ppt课件

核辐射探测器 ppt课件

PPT课件
11
其它方面（性能指标）
• The ability of a detector not to be appreciably affected by the fluctuations in line voltage and environment temperature
• Portable
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3
引言
• 核辐射探测的对象
• 核辐射探测的实质
• 核辐射探测器的分类
• 核辐射探测器的性能指标
PPT课件
4
核辐射探测的对象
• 核辐射的质→射线的能量（特征量）→ （放射性）核素的种类
• 核辐射的量→射线的强度（累加量）→ （放射性）核素的活度
PPT课件
5
核辐射探测的实质
• 能量转换过程
• The interval between the time when a ray interacts with a detector and the time when the detector responds and the event is recorded
• The shorter, the better
E V0 a r b
r
ln
b a
PPT课件
16
电压-电流曲线（气体探测器）
PPT课件
17
气体探测器的原理
• 气体受放射源照射产生电离，外加电压收 集电离电荷
• 电离室：工作在饱和区上
• G-M管：工作在G-M区上
PPT课件
18
医用活度计(dose calibrator)
PPT课件
PPT课件
23
闪烁探测器（计数器）(scintillation)

核辐射探测学完美版PPT

核辐射探测学完美版PPT
核内的质子与质子之间还存在服从库仑定律的静电斥 力，使核倾向于分裂。此外，核内核子间还存在万有引力、 以及对β衰变一类变化起作用的弱力。
核力 为 1； 电磁力 10-2 ； 万有引力 10-38
核力的力程(相互作用的距离)很短，在10-13 cm以内，
核力
2021.09
<
0.8fm
排斥；
1fm 显著 ；
• 汤彬葛良全方方等，核辐射测量原理，哈尔滨工程大学出版社，
2021
• G F Knoll. Radiation Detection and Measurement.1989
• C E Crouthamel, Appliied Gamma-Ray Spectrometry,1970
• Nuclear Geophysics
第一，轨道电子在外部壳层各轨道之间跳跃时所产生的光谱 称为光学光谱。例如，假设轨道电子原来位于N层，当它在N、 O、P、Q、……等外部壳层之间跳跃时，就发生光学光谱。这 种外部跳跃时的原子能量变化较小，发出的光频率较低，一般 在可见光区或其附近。地质工作中用来分析岩矿元素的光谱分 析，就是利用这一局部特性。
原子atom ： 原子核 nucleus、电子 electron 原子核带正电、电子带负电〔电荷是量子化的〕 原子是电中性的 原子的大小： 10-10 米 原子的太阳系模型 核能，结合能，核能级，基态，激发态，跃迁
2021.09
7
原子及原子核的根底知识
核力：
原子核由中子和质子组成。它们靠什么力将这些核子 约束在原子核内呢？目前公认是：原子核内核子间存在核力， 它是中子与中子、中子与质子、以及质子与质子的相互吸引 力，使核子紧密地聚集在一起(各核子间具有相同的核力)。

《核辐射与探测技术》课件

《核辐射与探测技术》课件
《核辐射与探测技术》 PPT课件
这个《核辐射与探测技术》PPT课件将带你了解核辐射的基本概念、辐射剂量 率的测量、辐射探测器的分类和特点、辐射安全控制、核事故的应对处理， 并分享学习心得和思考。
核辐射的基本概念
1 电离辐射
2 辐射源
了解不同类型的电离辐射，比如阿尔法、 贝塔和伽马射线。
探索核辐射的来源，如自然辐射和人为 辐射。
3 辐射相互作用
4 辐射的影响
研究辐射与物质之间的相互作用，如散 射和吸收。
了解辐射对生物和环境的影响，以及辐 射保护的重要性。
辐射剂量率及其测量
剂量率
解释剂量率的概念，并探 讨单位及其测量方法。
剂量计
介绍常见的剂量计类型， 如电离室和探针。
剂量测量技术
探索剂量测量的先进技术， 如闪烁体和核电子学。
3
辐射安全标准
介绍辐射安全标准的制定和实施。
核事故的应对处理
应急响应
探讨核事故发生时的应急响应程序和措施。
辐射监测
解释核事故后的辐射监测方法和相关技术。
核污染清理
介绍核污染清理的方法和技术。
食品和水源监测
讨论核事故后的食品和水源监测措施。
学习心得和思考
• 深入学习与核辐射和探测技术相关的论文和研究。 • 参加相关的学术会议和讲座，与其他专家交流经验。 • 自主实践，通过实验和模拟训练提升技术实力。
辐射探测器的分类和特点
盖革-穆勒计数管
了解盖革-穆勒计数管的原理和应用。
闪烁体探测器
探索闪烁体探测器的工作原理和优势。
半导体探测器
介绍半导体探测器在核辐射测量中的应用。
电离室
讨论电离室作为辐射测量标准的重要性。
辐射安全控制

《核辐射测量方法》课件

《核辐射测量方法》课件

《核辐射测量方法》课件一、课件概述本课件旨在介绍核辐射的基本概念、测量方法及其应用。

通过本课件的学习，使学员掌握核辐射的性质、测量原理和常用的测量方法，为核辐射防护和核事故应急处理提供技术支持。

二、课件内容1. 核辐射的基本概念1.1 辐射1.2 核辐射1.3 辐射剂量2. 核辐射的性质2.1 辐射类型2.2 辐射能量2.3 辐射穿透性3. 核辐射测量原理3.1 辐射与物质的相互作用3.2 辐射探测原理3.3 辐射测量仪器4. 核辐射测量方法4.1 放射性核素测量4.1.1 活度测量4.1.2 核素识别4.2 射线辐射测量4.2.1 剂量率测量4.2.2 射线成像4.3 辐射环境监测4.3.1 环境辐射水平监测4.3.2 放射性废物监测5. 核辐射测量技术应用5.1 核能利用5.2 医学诊断与治疗5.3 地质勘探5.4 生物示踪6. 核辐射防护与应急处理6.1 辐射防护原则6.2 辐射防护措施6.3 核事故应急处理三、课件结构1. 课件首页：核辐射测量方法简介2. 章节页面：核辐射的基本概念、性质、测量原理、测量方法、应用、防护与应急处理3. 图片及动画：生动展示核辐射测量过程和防护措施4. 练习题：巩固所学知识四、课件制作要求1. 文字：清晰、简洁、易懂，符合学员阅读习惯2. 图片：选用高质量的图片，具有代表性，便于学员理解3. 动画：生动形象，展示核辐射测量过程和防护措施4. 练习题：具有针对性，帮助学员巩固所学知识五、课件使用建议1. 结合课程安排，合理安排课件内容的学习顺序2. 充分利用课件中的图片、动画等多媒体元素，提高学习兴趣3. 针对课件中的练习题，进行自我测试，巩固所学知识4. 如有疑问，及时与讲师或其他学员沟通交流，提高学习效果核辐射测量方法是核能利用、医学诊断与治疗、地质勘探等领域的重要技术手段。

通过本课件的学习，希望学员能够掌握核辐射的基本概念、性质、测量原理和应用，提高核辐射防护和应急处理能力。

核辐射的主要测量方法(1)讲解61页PPT

核辐射的主要测量方法(1)讲解61页PPT

21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
核辐射的主要测量方法(1)讲解
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
25、学习是劳动，是充满

核辐射测量方法ppt课件

核辐射测量方法ppt课件

2〕封装薄
0.09%
金属箔
0.143 5.456Mev
029.3204U43 28%
5.49Mev
72%
2.2 自发裂变 spontaneous fission
原那么上一切重核都能够自发地裂变成两个轻核碎 片。
超铀元素自发裂变几率高 动量守恒原理 两个碎片相向发射 能量由两碎片带走 伴随产生中子 、 γ射线
n p d t a β+ e+
Electrons or beta particle
µ meson ∏ Gamma ray neutrino Fission fragment
β- e-
µ ∏ γ v
Charge (relative)
0 1 1 1 2 1
Approximate rest mass 1 1 2 3 4 1/1840
或其他物质没有
➢
吸收
➢ c) 只需从源到丈量点的光子才有奉 献,忽略周围介质物
➢
质中的散射光子
典型同位素源的 δ 值
Cesium
3.3
Cobalt -57
0.9
Cobalt -60
13.2
Radium-226 8.25
Sadium-24 18.4
4 吸收剂量 Absorbed Dose
5
6
def: D= dE/dm
灯丝加热是丰富的电子源
电子从外表逸出时，起能量小于1ev 电压差 电子获得的能量
1V
1eV
1000V
10keV
2000V
20keV
大型电子加速器能加速到几 MeV
2 重带电粒子源 2.1 α衰变 Alpha decay

核武器辐射探测与防护基础ppt课件

核武器辐射探测与防护基础ppt课件
dE dx辐射 EZ dE dx电离 800
综合思索防护β射线采用低Z物质，如铝。
二、β射线与物质的相互作用
2.3 β射线的吸收和射程
❖吸收
➢ β射线在经过一定厚度的物质时，电子的数目随 着间隔的添加而逐渐减少，这种景象称为吸收。
❖射程
➢ β射线从进入物质到完全被吸收沿原入射方 向穿过的最大间隔，称为该粒子在物质中的 射程。
❖ 采用高Z物质可以有效阻挠射线，例如铅； ❖ 采用高Z物质可提高探测效率，例如碘化钠； ❖ 总的来说，由于射线不带电、无静止质量，穿透
力较强。
射线与物质的相互作用
五、中子与物质的相互作用
❖弹性碰撞 ❖非弹性碰撞 ❖中子俘获
五、中子与物质的相互作用
5.1 弹性碰撞
➢ 中子与物质中原子核碰撞时把部分能量传给原子 核，带有能量的原子核脱离出原子,此原子核称反 冲核，而中子本身带着较低能量改动运动方向继 续行进，构成散射中子，这种景象称弹性碰撞。 带电荷的反冲核获得能量后，在其运动途中可引 起物质电离和激发。
二、β射线与物质的相互作用
2.1 与原子核外电子的非弹性碰撞
➢ β射线与核外电子发生非弹性碰撞，以使靶物质原子 电离或激发的方式而损失其能量，我们称它为电离损 失。
dx
电离
z2 v2
NZ
z β射线电荷数；v β射线速度；N物质单位体积的原子 数；Z物质原子的原子序数。
用高NZ元素，如铅来阻挠β射线比较有利。
1、与核外电子发生非弹性碰撞 2、与原子核发生非弹性碰撞 1、光电效应 2、康普顿效应 3、电子对效应 1、弹性散射 2、非弹性散射 3、俘获过程
二、β射线与物质的相互作用
2.2 与原子核的非弹性碰撞

核辐射测量教学课件PPT

核辐射测量教学课件PPT

沉积在堆芯的腐蚀活化产物的放射性很难直接测到。
若测得一回路冷却剂中腐蚀活化产物的放射性，同样可 求得在堆芯的表观停留时间。
冷却剂中活化核的数目变化率由下式确定：
dNc dt
N f KrS0
(
+)Nc
(4-30)
积分得：
Nc
NcKr S0
[1 e( )t
]
(4-31)
Nc为单位体积冷却剂中活化核的数目； Kr为活化核向冷却剂的释放率； S0为堆芯表面积； α为活化核在设备表面的沉积率；
➢ 测量还需要一段测量时间，对测量有较大贡献的是那 些半衰期比以上所说时间要长的、放射性比活度较大 的核素。
➢ 测量的β射线的能量范围为150keV-3MeV的总β放射性。
➢ 测量安全壳内空气中气溶胶总β放射性的目的是为了从 测量数据判断一回路压力边界有无泄漏和泄漏率的大 小。
➢ 常采用相对测量方法，即测量总β脉冲计数率的变化率， 求出取样点处放射性比活度，再进一步求出泄漏率。
➢ 20世纪80年代末，人们为了克服以上不足而研制出了 16N γ放射性连续监测系统，又称16N监测系统或16N监 测仪。
➢ 目前，这两种测量方法都被核电站采用，以用作综合 分析、判断。
1.基本原理 当压水堆动力装置的一回路冷却剂(H20)流经反应堆堆
芯时，16O因受到裂变中子的照射而发生如下核反应：
作用：处理测量单元的测量信号，产生易于理解的相 应于所测放射性监测结果的显示值，给出整个监测系统 运行状态信息，将显示值转换成模拟信号(直流电流)， 使能够远距离显示测量值和报警信号。
4.远程显示单元和接线盒（端子箱）
远程显示单元与信号处理单元中的显示电路完全相同 ，也是将处理过的信号以不同的单位显示出测量值。 只是它放置在需要随时观测测量结果的地方。

(1)核辐射探测基础知识-40页PPT资料

(1)核辐射探测基础知识-40页PPT资料

3.993
Ra-224
5.677
Rn-220
6.282
Po-216
6.774
Pb-212
Bi-212
6.051 0.337
Po-212
8.785 0.663
Tl-208
γ 射线
几率
能量(MeV)
0.197
0.06
0.030
0.241
--
--
--
--
0.470
0.239
0.337 0.293
2.620 0.583
1535 C 7 s1536 B 7 a
7
放射性衰变种类
２. β衰变
衰变； 1535 C 7 s1536 B 7 a
β 8%
↘ 1.17 MeV ↘
↘ ↘
Cs 137
55
30 年
0.51 MeV
↘ 92 %
↓γ 0.661 MeV
↘
↓
基态
137 56
Ba
8
放射性衰变种类
２. β衰变
衰变:原子核内，一个质子转变成一个中子，放出
一个正电子
Z AX Z A 1Y
1247S i 1237A l
9
放射性衰变种类
3. K俘获 K-capture 或称轨道电子俘获 EC
原子核俘获一个轨道电子，核内一个质子变成中子
A Z
X
eZ A1Y
2565Fe e2555Mn
镎系
neptunium series Np- 237
13
14
15
天然放射性元素射线谱
1.铀系
核素 α 射线
γ 射线
(MeV)
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质量少了Δm ，该减少的质量称为质量亏损。
如果将核子结合成原子核时所释放的能量称为结合能，并把原
子核分成单个核子所要消耗的能量称为分离能，则结合能和分离能在
数值上是相等的。原子核的结合能是和它的质量亏损相对应的，根据
质2能01关0.09系定律，从质量亏核损辐射可探求测学出结硕合士研能究。生课程
8
原子及原子核的基础知识
0.000549u = 4.001505u ；而两个质子与两中子质量之和为
2×1.007277u +2×1.008665u = 4.031884u 。它比氦原子核的质量
要大，其差额为m Δ = 4.031884u - 4.001505u = 0.030379u ，即由
两个质子和两个中子结合成氦原子核时，
处于稳定状态的原子不放出能量。当原子由较高的能级过渡 到较低的能级时，相应的能量变化会以光子的形式释放出来。
将某原子发射的各种频率的光子按波长排列(即按能量排列), 便构成了该种原子的发射光谱。原子的光谱就是原子的能谱。
2010.09
核辐射探测学 硕士研究生课程
10
原子及原子核的基础知识
原子的能级： 在原子光谱学中，可以将其分为两个类型：
5
原子及原子核的基础知识
原子核的结合能：
任一原子核
A Z
X
是由Z个质子与A－Z个中子组成，该原子核
质量应等于Z个质子与A－Z个中子的质量之和，实际并非如此。
例如：氦原子的质量He m =4.002603u，如果忽略电子的
结合能，则氦原子核的质量He m -2× e m = 4.002603u -2×
• Applied Radiation Isotopes
• Journal Applied Radiation and Isotopes
• Ra2d01i0o.0a9ctive Methods. G核辐eo射p探h测y学sics 硕士研究生课程
2
课堂讨论主要内容的章节安排
第一章 放射性基本知识
1. 原子与原子核
• 汤彬葛良全方方等，核辐射测量原理，哈尔滨工程大学出版社，2010
• G F Knoll. Radiation Detection and Measurement.1989
• C E Crouthamel, Appliied Gamma-Ray Spectrometry,1970
• Nuclear Geophysics
核能级变化放出的光子波长很短、能量很大，这种光子被
称为γ光子(即γ射线)。原子核发射的各种能量的γ光子集合，
称为该原子核的γ射线谱(即原始γ射线能谱)。
2010.09
核辐射探测学 硕士研究生课程
9
原子及原子核的基础知识
原子的能级：
原子中束缚电子绕核运动有一定的轨道，相应原子处于一定的能 量状态。每种原子的束缚电子数目和可能的运动轨道都是一定的，因 此每一原子只能够在一定的、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来表征，称为原子的能级。
主要内容
第一章 放射性基本知识
第二章 射线与物质的相互作用
第三章 射线能谱学
第四章 放射性测量单位、辐射源及防
护知识
第五章 核辐射探测器
第六章 放射性测量中的统计涨落规律
2010.09
核辐射探测学 硕士研究生课程
1
教材与参考文献
• 成都地质学院三系, 放射性勘探方法,原子能出版社，1978
• 章晔,华荣洲,石柏慎，放射性方法勘查，原子能出版社，1990
第一章 放射性基本知识
1. 原子与原子核 2. 核衰变 3. 放射性系列 4. 天然放射性核素射线谱 5. 放射性核素衰变和积累规律
2010.09
核辐射探测学 硕士研究生课程
4
1.原子与原子核
原子的组成及基本性质：
原子核 原子 核外轨道电子
原子核
质子 中子2010.09源自核辐射探测学 硕士研究生课程
2. 核衰变
3. 放射性系列
4. 天然放射性核素射线谱
5. 放射性核素衰变和积累规律
第二章 射线与物质的相互作用
1. α粒子与物质的相互作用
2. β粒子与物质的相互作用
3. β射线在物质中的衰减
4. γ粒子与物质的相互作用
5. γ射线在物质中的衰减
6. 中子与物质的相互作用及衰减规 律
第三章 射线能谱学
第二，轨道电子在K、L、M、……等壳层中间跳跃时，所产
生的光谱称为线状伦琴光谱，这时的原子能量变化大，发射的
光子频率高。线状伦琴光谱由内壳层电子的跳跃所引起，而内
壳层电子离核很近，所以这种光谱与原子核电荷之间有密切关
系，称为标识伦琴射线(又称特征X射线)。近年来，分析和鉴定
• 贾文懿,方方,唐红,苗放. 核地球物理仪器,原子能出版社,1998
• 成都地质学院三系，放射性勘探仪器，原子能出版社，1979
• 方方,唐红,葛君伟,苗放，放射性勘探简明教程,成都地质学院,1992
• 周蓉生等，核方法原理及应用，地质出版社，1994
• 葛良全,周四春，核辐射测量方法，成都理工大学，2007
核能级：
原子核的能级是原子核能量状态的标志，原子核的不同能 量状态就是原子核的能级。通常原子核处于最低能量状态，称 为基态。当原子核受到某种射线（快速粒子或光子）的轰击或 进行核衰变时，产生的核可能处于较高能量态，原子核处于较 高能量状态称为激发态。一个原子核可以有许多能级，能级是 分立不等间隔的。不同核素具有自己不相同的核能级。
第一，轨道电子在外部壳层各轨道之间跳跃时所产生的光谱 称为光学光谱。例如，若轨道电子原来位于N层，当它在N、O、 P、Q、……等外部壳层之间跳跃时，就发生光学光谱。这种外 部跳跃时的原子能量变化较小，发出的光频率较低，一般在可 见光区或其附近。地质工作中用来分析岩矿元素的光谱分析， 就是利用这一部分特性。
1. 核素的原始谱线
2. 射线仪器谱
3. 射线通过物质谱成分的变化
4. 201谱0.0平9 衡
核辐射探测学
第四章 放射性测量单位、辐射源及防 护知识
1. 放射性测量中常用单位 2. 辐射源 3. 防护知识 第五章 核辐射探测器 1. 核辐射探测器的基本特性 2. 气体探测器 3. 闪烁探测器 4. 半导体探测器 5. 中子探测器 6. 其它核辐射探测器 第六章 放射性测量中的统计涨落规律 1. 放射性计数统计学 2. 放射性测量误差 3硕. 士放研射究生性课衰程 变统计规律的应用 3