环境与辐射-第五章-活度与能量测量
- 格式:ppt
- 大小:9.69 MB
- 文档页数:94


第一章 辐射源
1、实验室常用辐射源有哪几类?按产生机制每一类又可细分为哪几种?
带电粒子源
快电子源: β衰变 内转换 俄歇电子
重带电粒子源: α衰变 自发裂变
非带电粒子源
电子辐射源:伴随衰变的辐射、湮没辐射、伴随核反应的射线、轫致辐射、特征X射线
中子源:自发裂变、放射性同位素(α,n)源、光致中子源、加速的带电粒子引起的反应
2、选择辐射源时,常需要考虑的几个因素是什么?
答:能量,活度,半衰期。
3、252Cf可做哪些辐射源?
答:重带点粒子源(α衰变和自发裂变均可)、中子源。
第二章 射线与物质的相互作用
电离损失:入射带电粒子与核外电子发生库仑相互作用,以使靶物质原子电离或激发的方式而损失其能量
作用机制:入射带电粒子与靶原子的核外电子间的非弹性碰撞。
辐射损失:入射带电粒子与原子核发生库仑相互作用,以辐射光子的方式损失其能量。
作用机制:入射带电粒子与靶原子核间的非弹性碰撞。
能量歧离:单能粒子穿过一定厚度的物质后,将不再是单能的,而发生了能量的离散;这种能量损失的统计分布,称为能量歧离。
引起能量歧离的本质是:能量损失的随机性。
射程:带电粒子沿入射方向所行径的最大距离。
路程:入射粒子在物质中行径的实际轨迹长度。
入射粒子的射程:入射粒子在物质中运动时,不断损失能量,待能量耗尽就停留在物质中,它沿原来入射方向所穿过的最大距离,称为入射粒子在该物质中的射程。
重带电粒子与物质相互作用的特点:
1、主要为电离能量损失
2、单位路径上有多次作用——单位路径上会产生许多离子对
3、每次碰撞损失能量少
4、运动径迹近似为直线
5、在所有材料中的射程均很短
电离损失: 辐射损失:
快电子与物质相互作用的特点:
1、电离能量损失和辐射能量损失
2、单位路径上较少相互作用——单位路径上产生较少的离子对
3、每次碰撞损失能量大
γ照射量率常数Γ的物理意义是距离1 居里的γ点源1 米处,在1 小时内所产生的照射量率。严格定义为[4]:发射光子的某种放射性核素的照射量率常数Γδ是l2(dX/dt) δ除以A 而得的商,其中(dX/dt) δ是在距离放射性活度为A 的这种核素的点源l 处由能量大于δ的光子所产生的照射率.
在铀矿勘探中,γ照射量率常数又称为γ常数,用符号K 表示,在数值上被定义为质量为1g
的点状源在距离1cm 处的照射量率。
KRa=4.92×10-4C·cm2/(kg·s·gRa)
KU=2.05×10-10C·cm2/(kg·s·gU)
KTh=8.82×10-11C·cm2/(kg·s·gTh)
KK=5.132×10-14C·cm2/(kg·s·gK)
点源γ照量率的计算照射量率
设点源的活度为A 居里,离源R 米处的照射量率的计算公式为:
当点源处于均匀介质中时,在介质内部距离质量为m 的点源R 处的γ照射量率为:
两个重要启示:
其一,γ射线照射量率与单位时间内入射到该体积元内的光子数ф(光子注量率,为单位时间内进入体积元dv中的光子数目)成正比。
其二,γ射线照射量率与单位时间内空气体积元中吸收能量的大小成正比。
线状源γ照量率
面状源γ照射量率
圆锥台状辐射体上空γ照射量率
用于探测γ射线的探测器必须有两个特殊的功能。首先它必须起一个转换介质的作用,入射γ射线在探测器中有适当的相互作用几率产生一个或更多的快电子。第二,它对于这些次级电子来说必须起普通探测器的作用。
对低能γ射线(直到数百keV)光电吸收占优势,对高能γ射线(5—10MeV 以上)电子对生成占优势,而康普顿散射是介于以上两个极端情况的整个能量范围内最可能发生的过程。
“小”探测器模型:所谓“小”探测器是指探测器的体积小于初始γ射线与吸收材料相互作用所产生的次级γ辐射的平均自由程。这些次级γ辐射包括康普顿散射的散射γ射线以及在电子对产生的正电子湮没产产的γ光子。因为次级γ射线的平均自由程一般有几个厘米左右,如果探测器的尺寸不超过1 或2 厘米,就算满足‘小”的条件;同时假定γ射线与探测器介质相互作用产生的所有带电粒子(光电子、康普顿电子、正负电子对)的能量全部沉淀在探测器中。
核辐射量的测量与计算方法
核辐射是一种常见的物理现象,它对人类和环境都有潜在的危害。因此,测量和计算核辐射量是非常重要的。本文将探讨核辐射量的测量与计算方法,并介绍一些相关的技术。
首先,核辐射量的测量是通过使用辐射测量仪器来完成的。辐射测量仪器主要有放射性计数器和辐射剂量仪。放射性计数器用于测量放射性物质的放射性衰变速率,它可以测量放射性核素的活度。辐射剂量仪用于测量辐射剂量,即单位时间内辐射能量的吸收量。辐射剂量仪可以测量不同类型的辐射,如γ射线、α粒子和β粒子。
测量核辐射量时,还需要考虑辐射的吸收和散射。辐射在物质中的吸收和散射会导致辐射强度的减少。因此,为了准确测量核辐射量,需要进行辐射补偿。辐射补偿是通过校正系数来实现的,这些校正系数考虑了辐射在不同物质中的吸收和散射情况。
核辐射量的计算方法可以分为两种:直接计算和间接计算。直接计算是通过将辐射测量结果与相应的辐射补偿因子相乘来得到核辐射量。辐射补偿因子是根据特定辐射类型和能量范围的实验数据确定的。间接计算是通过测量辐射源的特性,如活度或辐射强度,然后使用相应的公式计算核辐射量。
在核辐射量的计算中,还需要考虑辐射的生物效应。不同类型的辐射对生物体的影响不同,因此需要对辐射进行加权。这可以通过乘以相应的生物效应因子来实现。生物效应因子是根据辐射类型和生物体的敏感度确定的。通过考虑生物效应因子,可以更准确地评估核辐射对人体和环境的潜在危害。
除了测量和计算核辐射量,还需要进行辐射监测和控制。辐射监测是指对辐射源和辐射环境进行定期检查和评估。辐射控制是指采取措施来减少或消除辐射的危害。辐射监测和控制是核能安全的重要组成部分,可以保护人类和环境免受核辐射的伤害。
总之,核辐射量的测量与计算方法是保护人类和环境免受核辐射危害的关键。通过使用辐射测量仪器和考虑辐射补偿、生物效应因子等因素,可以准确测量和计算核辐射量。此外,辐射监测和控制也是非常重要的,可以确保核能的安全使用。通过不断改进测量和计算方法,并加强辐射监测和控制,我们可以更好地保护人类和环境免受核辐射的危害。
核辐射的计量单位与测量方法
核辐射是指放射性物质放出的粒子或电磁波对人体或物体产生的影响。了解核辐射的计量单位和测量方法对于保护人类健康和环境安全至关重要。本文将介绍核辐射的计量单位和测量方法,并探讨其在现实生活中的应用。
一、计量单位
核辐射的计量单位主要有三个:吸收剂量、剂量当量和活度。
1. 吸收剂量
吸收剂量是衡量辐射能量在物质中的吸收程度的物理量。它的单位是戈瑞(Gray,Gy),1戈瑞等于吸收1焦耳的辐射能量。吸收剂量的大小取决于辐射的能量和物质的吸收能力。不同类型的辐射对人体的伤害程度也不同,因此吸收剂量可以帮助我们评估辐射对人体的危害程度。
2. 剂量当量
剂量当量是衡量辐射对人体造成的生物效应的物理量。由于不同类型的辐射对人体的伤害程度不同,所以需要引入一个修正因子,将不同类型的辐射进行比较。剂量当量的单位是希沃特(Sievert,Sv),1希沃特等于剂量当量1焦耳/千克。剂量当量可以帮助我们评估辐射对人体的生物效应,从而采取相应的防护措施。
3. 活度
活度是衡量放射性物质衰变速率的物理量。它的单位是贝可勒尔(Becquerel,Bq),1贝可勒尔等于1秒内发生1次衰变。活度可以帮助我们评估放射性物质的辐射强度,从而采取相应的防护措施。
二、测量方法
核辐射的测量方法主要有三种:直接测量法、间接测量法和生物测量法。 1. 直接测量法
直接测量法是指通过测量辐射源周围的辐射场强度来确定辐射水平的方法。常用的直接测量仪器有辐射剂量仪和辐射监测仪。辐射剂量仪可以测量辐射剂量率,即单位时间内所接收到的辐射剂量。辐射监测仪可以测量环境中的辐射水平,包括空气中的辐射水平和食品、水等样品中的辐射水平。
2. 间接测量法
间接测量法是通过测量放射性物质的衰变产物来确定辐射水平的方法。常用的间接测量方法有闪烁体探测法和核磁共振法。闪烁体探测法利用闪烁体对辐射的敏感性来测量辐射水平。核磁共振法则利用核磁共振现象来测量样品中的放射性物质含量。