辐射安全与防护基础知识

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1、辐射安全与防护基础知识广西壮族自治区辐射环境监督管理站杨名生Email:ymsh0515@sina.com.cn一、核技术发展历程回顾二、放射性基础知识三、核技术应用现状与发展趋势四、电离辐射防护与辐射源安全基本标准五、核技术应用对环境的影响六、辐射监测一、核技术发展历程回顾1895年，德国科学家伦琴（W.C.Roentgen)发现X射线1901年，居里夫人（MarieCurie）发现了镭，之后又发现了钋1951年人类第一次实现了核能发电二、放射性基础知识（一）核物理基础知识（二）重要概念和量原子、电子、原子核、质子、中子（放射性的产生）n原子由非常小、带正电的原子核

2、，及带负电的电子高速环绕运动组成。原子不带电。n原子大小~10-10m，原子核大小~5x10-15m，后者只有前者的二千分之一，但占有原子99.9%的质量。n原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子的质量几乎相等。n质子和中子是靠核力结合在一起的。核力比静电力和万有引力强得多，但只有在距离小于x10-15m才起作用。元素、同位素原子核内的质子数相同的原子—元素（112种）；原子质量(A)=质子质量(Z)+中子质量(N)。元素、同位素凡是原子序数相同而质量数不同的一组核素，即同属一种元素的一组核素，在元素周期表中占据同一位置，称为该元素的同位素。如2815P、

3、2915P、3015P、3115P、3215P、3315P、3415P都是磷的同位素。一般每种元素都有一种以上的同位素，多的可有数十种，其中多数是放射性同位素，少数是稳定的。从84Po开始，以后的各个元素的同位素都具有放射性。92号铀以后的元素称为超铀元素。至今已知的同位素有2000多种，其中放射性核素约1800种，稳定同位素约300种。天然同位素大多是以同位素混合物状态存在，如天然铀中，234U丰度为0.0056%、235U为0.72%、238U为99.27%。核素与放射性核素核素核素是具有特定特征的某种原子的统称。如氕（11H）、氘（21H）、氚（31H）为元素氢

4、的3种核素。放射性核素能自发地放出各种射线的核素统称为放射性核素，也叫不稳定核素。如氚（31H）、23592U、23892U等。放射性核素有天然放射性核素和人工放射性核素。天然放射性核素又分为原生和次生两类。原生天然放射性核素是与地球形成过程中同时产生的，如238U、232Th等放射系的母体和40K等单个核素。次生天然放射性核素是指天然放射系的衰变子体和由天然核反应所产生的天然放射性核素如氚（31H）、14C等。天然、人工和宇生放射性核素放射性与射线类型放射性放射性是指原子核自发地放射各种射线的现象。射线类型原子核放出的射线有：α、β、γ和中子射线。这些都是天然存在的

5、。还有一种人工产生的射线——χ射线a射线、b射线、g射线n1899年，Rutherford用不同的材料对射线的穿透能力进行测试，发现射线可以分为3种。na射线：1张纸片就能阻止它的穿透。nb射线：几毫米的铜片才能阻止它的穿透。ng射线：几厘米的铅片才能阻止它的穿透。a射线、b射线、g射线n如果让射线穿过磁场，则a射线、b射线会往两个相反的方向偏转，而g射线则保持其原方向运动，可见a射线、b射线分别带正、负电，g射线不带电。na射线：氦核(4He)，质量数4，电荷量+2。1个质量数=1823Me=1.66x10-27kgnb射线：高速运动的电子，电荷量-1，质量9.1x

6、10-31kg.ng射线：光子，也是电磁波，无静止质量，能量e=hn。n比较几种射线，a射线是重粒子流，就单个粒子而言，其作用效果最大。α、β、γ射线特征ɑ射线是高速运动的氦原子核或氦离子（2+2He)，带两个正电荷。由于其质量大，在空气中的射程很短，在固体或生物组织中只有30~130微米。它的电离能力大，穿透能力很弱。α、β、γ射线特征β射线是高速运动的电子流。其质量是ɑ粒子的万分之几，在空气中的射程最大可达10余米，在生物组织中达数毫米。它的电离能力较小，穿透能力较大。γ射线是波长很短的电磁波。它不带电荷，其穿透能力很强，电离能力小。原子核衰变放射性和原子核衰变密

7、切相关。所谓原子核衰变是指原子核自发地放出ɑ或β等粒子而发生的转变。ɑ放射性与ɑ衰变相联系。β放射性与β衰变相联系。γ放射性与γ跃迁相联系，也与ɑ衰变或β衰变相联系。γ射线的自发发射一般伴随ɑ或β射线产生原子核放射性衰变规律N=N0e-lt=No×e-0.693×t/TN0----起始原子核数N----经过时间t剩余的原子核数l----核素的衰变常数T----核素的半衰期衰变常数与半衰期衰变常数是在单位时间内每个原子核的衰变几率。半衰期（T1/2）：是放射性核素的原子核数衰减到原来的数目的一半所需的时间。如镭-226的半衰期是1602年，铀-238为