核辐射测量原理复习知识要点

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1、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

2、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

3、，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4、路径不是直线，散射大带电粒子在靶物质中的慢化：(a)电离损失－带电粒子与

4、靶物质原子中核外电子的非弹性碰撞过程。(b)辐射损失－带电粒子与靶原子核的非弹性碰撞过程。(c)带电粒子与靶原子核的弹性碰撞(d)带电粒子与核外电子弹性碰撞即轫致辐射：带电粒子穿过物质时受物质原子核的库仑作用，其速度和运动方向发生变化，会伴随发射电磁波。电子的散射与反散射：电子与靶物质原子核库仑场作用时，只改变运动方向，而不辐射能量的过程称为弹性散射。由于电子质量小，因而散射的角度可以很大，而且会发生多次散射，最后偏离原来的运动方向，电子沿其入射方向发生大角度偏转，称为反散射。反散射系数：入射电子能量越低，反散射

5、越严重；对同样能量的入射电子，原子序数越高的材料，反散射越严重阻止时间：正电子与物质的相互作用特点：正电子与物质发生相互作用的能量损失机制和电子相同。湮没，放出g光子，或者，它与一个电子结合成正电子素，然后再湮没，放出g光子。湮没辐射：正电子湮没放出光子的过程。湮没光子：正电子湮没时放出的光子。两个湮没光子的能量相同，各等于0.511MeVg射线与物质的相互作用特点：g光子是通过次级粒子与物质的原子核或原子核外电子作用，一旦光子与物质发生作用，光子或者消失或者受到散射而损失能量，同时产生次电子；产生次级粒子主要的

6、方式有三种，即光电效应、康普顿效应和电子对效应。光电效应：g射线(光子)与物质原子中束缚电子作用，把全部能量转移给某个束缚电子，使之发射出去光电效应主要发生在原子中结合的最紧的K层电子上。光电子能量为：光电截面：sk为k层光电截面光电效应：电子对效应：康普顿散射：低能、高Z，光电效应占优势；中能、低Z，康普顿散射占优势；高能、高Z，电子对效应占优势。康普顿效应：g射线(光子)与核外电子的非弹性碰撞过程。在作用过程中，入射光子的一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而光子受到散射，其运动方向和能量都发生变

7、化，称为散射光子。反冲电子与散射光子的能量与散射角及入射光子能量之间的关系：光子的能量：光子的动量：电子的动能：电子的动量：相对论关系：散射光子能量：反冲电子能量：反冲角：(1)任何一种单能g射线产生的反冲电子的动能都是连续分布的。且存在最大反冲电子动能。(2)在最大反冲电子动能处，反冲电子数目最多，在能量较小处，存在一个坪。电子对效应：是当入射g射线(光子)能量较高(>1.022MeV)时，当它从原子核旁经过时，在核力的作用下，入射光子转化为一个正电子和一个电子的过程。电子对效应除涉及入射光子与电子对以外，必须

8、有第三者——原子核的参与，否则不能同时满足能量和动量守恒。电子对效应要求入射光子的能量必须大于1.022MeV。正负电子的总动能为：电子对效应的截面稍大于时：时：g射线没有射程的概念。窄束g射线强度衰减服从指数衰减规律，只有吸收系数及相应的半吸收厚度的概念。质量厚度：第三章概率统计问题二项式分布数学期望方差泊松分布数学期望方差高斯分布概率密度函数为：数学期望方差串级随机变