核辐射测量单位及核辐射防护课件.ppt

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1、辐射探测技术基础成都理工大学核自院主讲教师:杨佳《辐射探测技术基础》课程讲授的主要内容本课程的理论学时24学时，主要讲授内容包括：放射性测量的基本知识（4学时）；射线与物质相互作用（4学时）；γ射线测量方法（3学时）；核辐射测量的统计误差和数据处理（4学时）；带电粒子测量方法（6学时）；核辐射测量单位及核辐射防护（3学时）；第三章核辐射测量单位及核辐射防护§3.1核辐射测量常用单位§3.2放射源与标准模型§3.3核辐射防护第一节核辐射测量常用单位为了度量放射性物质的量或其辐射量，需要有统一单位，从原则

2、上讲，完全可以用克或原子数作为单位来度量放射性物质的量，用库仑为单位来度量辐射能。但由于放射性物质具有衰变的特点，而且有些放射性物质的半衰期极短，甚至在称量过程中这些放射性物质的量也在逐渐变少，所以不能完全用克、原子数等单位来准确地度量这些放射性物质的量。要求引入一些专门的单位来表示放射性物质的量及其辐射量。3.1.1放射性物质的重量、活度单位3.1.2放射性物质的含量单位3.1.3放射性辐射的物理量和单位3.1.4点源辐射照射量率的计算3.1.1放射性物质的重量、活度单位一、放射性物质的重量单位放

3、射性物质的重量（常将重量和质量称呼一致）单位——克，千克适用对象：长寿核素。例铀、钍等。原因：长寿核素可以用称量法测量。由于它们的衰变期比较长，用精密的天平就可以称出它们的重量。注意事项：短寿核素不能用称量法定量，即无法用重量单位来度量。原因？对于那些半衰期极短的放射性核素（短寿核素），因其衰变很快，并且无法将它们提取到化学纯度来供测量，此外它们的量往往是极微小的，以致最精密的天平也无法称出其量。因此无法用称量法来确定其量，必须采用测量其放射性衰变率等方法来度量。二、放射性物质的活度单位法定单位：贝可

4、勒尔（Bq）Becquerel(国际单位)由于放射性核素具有衰变特性，因此可以用单位时间内核素衰变的次数来描述核素的衰变量。适用对象：短寿和长寿核素。1、放射性活度（ACTIVITY）定义：在单位时间内发生衰变的原子核数目，称为放射性活度A(t)，也称为衰变率，表征放射源的强弱。放射性活度的精确定义——在给定时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在时间间隔dt内发生自发核衰变或跃迁的期望值。定义t=0时的放射性活度为A(0)：则：放射性活度是指单位时间发生衰变的原子核数目，而不是放射源发出的粒子数目。放

5、射源发出放射性粒子的多少，不仅与核衰变数有关，而且和核衰变的具体情况直接相关。一般情况，核衰变率数不等于发出粒子数。放射性活度和放射性原子核的数目具有同样的指数衰减规律。物质中放射性核的多少并不能完全反映出放射性的强弱。活度大必须满足N和都大。人们更关心放射性活度的大小。对放射性活度的理解：放射性活度与射线强度的区别：射线强度：放射源在单位时间内放出某种射线的个数。放射性活度：指单位时间内发生衰变的原子核数目。如果某放射源一次衰变只放出一个粒子，则该源的射线强度与放射性活度在数值上是相等的。对大多数

6、放射源，一次衰变往往会放出若干个粒子，因此其放射性活度与射线强度的数值是不相等的。例：32P的一次衰变只放出一个β粒子，则32P的射线强度与放射性活度在数值上相等。例：60Co源的一次衰变放出2个γ光子，因此60Co源的γ射线强度值是放射性活度值的2倍。例如137Cs，每发生100次衰变，发出的粒子数有：最大能量为1.17MeV的粒子5个；最大能量为512keV的粒子95个；能量为662keV的粒子85个；能量约为662keV的内转换电子10个；还有特征X射线等。30.17y0661.662.5

7、5m661.6685.0%e9.6%11/23/27/20=1173.20.9keV511.694.6%1173.25.4%实例：说明：放射性活度与放射源发出的粒子数目、射线强度是完全不同的概念（核衰变数不等于放出粒子数），要注意区分。核素具有多种分支衰变的活度：第i种分支衰变的部分放射性活度：式中，为第i种分支衰变的衰变常数；为该核素的总衰变常数。核素的总放射性活度：注意：部分放射性活度随时间是按衰减而不是按衰减的。（原因：任何放射性活度随时间的衰减都是由于原子核数N的减少，而N减

8、少是所有分支衰变的总结果。）衰变的分支比Ri：第i种分支衰变的部分放射性活度与总放射性活度之比。可见：部分放射性活度在任何时候都是与总放射性活度成正比的。2、放射性活度单位放射性物质的质量多少不能反映出放射性的大小：有些放射性强的物质，其质量不一定多；而放射性弱的物质，其质量不一定少。衡量放射性物质的多少通常不用质量单位，而是采用放射性物质的放射性活度（即单位时间内发生衰变的原子核数）来表征。历史上，采用Ci(居里)作为放射性活度的单位：Ci的定义：1C