辐射物理与辐射防护 桂立明

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1、1烟台辐射物理与辐射防护清华大学工程物理系辐射防护与环境保护研究室桂立明010-83186149guiliming@nuctech.com2011.032要求1、原子核、放射性基本知识（简述）2、射线与物质相互作用（简述）3、物理量介绍（活度、照射量、比释动能、吸收剂量、当量剂量、有效剂量、待积有效剂量、三种监测实用量的定义和应用）4、剂量测量的基本原理5、辐射生物学效应（简述）6、辐射防护的目的与任务7、辐射防护的基本原则8、辐射防护标准和限值9、辐射事故的分级10、X、γ射线的剂量与防护11、β射线的剂量与防护12、α射

2、线的剂量与防护13、中子的剂量与防护14、内照射的防护3主要内容一、福岛核电站事故给监测带来一个挑战二、放射性同位素的基本特性三、主要辐射量的简介四、辐射对人体的作用——辐射效应五、辐射防护的目的与任务六、辐射防护基本原则（辐射防护体系）七、辐射防护标准八、外照射与内照射的防护九、辐射防护监测中对仪表的基本要求4一、福岛核电站事故给监测带来一个挑战在安徽省、广东省、广西壮族自治区和宁夏回族自治区的监测点气溶胶取样中还检测到了极微量的人工放射性核素铯-137和铯-134，其浓度均在10-5贝克/立方米量级及以下。日本东京电

3、力公司28日晚宣布，福岛第一核电站厂区采集的土壤样本首次检测出放射性元素钚。一些核能安全专家分析，这些钚-238可能来自3号反应堆，那里是6座反应堆中唯一以钚铀混合氧化物（MOX）为燃料的机组。中新社东京3月24日电福岛第一核电站排水口附近海水中放射性碘的浓度24日再次超过百倍地高出法定值，且有两种新的放射性元素——碲和钌被发现。5二、放射性同位素的基本特性1.X射线与放射性的发现2.化学周期表、元素、核素3.放射性同位素4.α、β、γ、X射线的主要特性5.放射性同位素的主要衰变规律6.射线与物质相互作用61895年德国物

4、理学家伦琴(Roentgen)在研究阴极射线产生的荧光时,发现了X射线,也有人称为伦琴射线,它具有很强的穿透能力,并能使空气电离。1.X射线与放射性的发现7伦琴（ConradRoentgen1845-1923）FrauRoentgen’sHand世界上第一张X射线照片1895.12.22NobelPrizein19011895,伦琴（Roentgen）发现X射线8放射现象的发现1896年，贝克勒尔（A.H.Becquerel）在研究磷光现象时，发现了铀的放射现象，这是人类第一次在实验室里观察到原子核现象。他发现用黑纸包得很好

5、的铀盐仍可以使照相底片感光，说明铀盐可以放射出能透过黑纸的射线。通常人们把这一重大发现看成是核物理学的开端。9元素周期表元素的周期律是门捷列夫于1869年提出的。他总结了前人的研究成果，深入地研究了各元素的化学和物理性质后，发现将各元素按其原子量递增的次序排列起来，元素的物理和化学性质呈现周期性的变化。这种按照原子量的大小和元素性质排列起来的元素表称为元素周期表。2.化学周期表、元素、核素10I－III周期元素的原子结构图11原子模型核子中子质子电子+++放射性现象12核素元素化学性质决定于最外层电子(价电子)的数目和排列

6、状况。原子核是由带正电荷的质子（p）和质量与质子大小大致相等而不带电荷的中子（n）组成。每个原子的质子数等于原子序数Z，中子数N与Z之和称为质量数A。Z＝PA＝P＋N具有一定数目的中子和质子以及特定能态的一种原子核或原子称为核素。13原子结构及电子壳层14右下角N表示核内中子数；左下角Z表示质子数或称电荷数；左上角A（A=N+Z）称为核内的核子数，又称质量数。实际上核素符号X和质子数Z具有唯一、确定的关系，所以用符号AX足以表示一个特定的核素。原子核的表示方法核子数质子数中子数元素符号例如：；为三个核素，可表示为15核子

7、数、中子数、质子数和能态只要有一个不同，就是不同的核素。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。两种核素，A、Z、N同，能态不同。16同位素实际上就是Z相同而A不同的各核素的总称。同位素是指元素周期表中处于同一个位置，它们具有相同的化学性质。例如（氕）、（氘）、（氚）。它们都在第一号位置，所以记作1H，由于质量数不同，在左上角表示，简写成1H、2H、3H。氕原子核内仅有一个质子即氢氘原子核内有一个质子一个中子氚原子核内有一个质子二个中子同位素和核素17某元素中各同位素天然含量的

8、原子数百分比称为同位素丰度。同位素丰度99.756%、0.039%、0.205%99.985%、0.015%0.724%、99.276%1899.985%、0.015%3.放射性同位素其中，稳定同位素为：而为放射性同位素，具有放射性，放出最大能量为~18KeV的射线，其半衰期。它的产生是宇