核辐射培训.ppt

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α射线(或称α粒子),是带正电的高能粒子(He原子核),电离能力强、射程短、穿透力弱,能被一张薄纸阻挡,在人体外部不构成危险,然而一旦进入人体,那将是十分危险。 β射线(或称β粒子),为高速电子束,穿透力比α射线强,一张几毫米厚的铝箔可完全阻挡。防护时需注意韧致辐射。 γ射线、X射线,是电磁辐射(广义),间接电离,穿透力很强,较难防护,需采用铅、较厚的混凝土等材料。 中子射线,为不带电的中子束,穿透力极强,很难防护,可采用含氢原子很多的材料,如水、石腊。 放射性(电离辐射)的基本单位 (放射性)活度:衡量某一放射源或含放射性物质的强度的物理量。 单位:贝柯(Bq),以前有用居里(Ci),克镭当量等,为了实行国际单位制,在正式场合都应采用贝柯(Bq),它们之间的换算关系如下: 1居里=3.7×1010贝柯 1克镭当量(对Ra-226)=4.3×1010贝柯 1克镭当量(对Co-60)=5.8×1010贝柯 照射量:照射量是表示X或γ射线在空气中产生电离大小的物理量 单位:常用单位为伦琴(R),国际单位制为 库仑/千克(C/kg),换算:1伦琴=2.58×10-4库仑/千克 单位时间内的照射量为照射量率 照射量与照射量率仅适用于X或γ辐射,对象是空气介质。 吸收剂量:吸收剂量是当电离辐射与物质相互作用时,用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量,该物理量与介质有关。 单位:国际单位制为戈瑞(Gy),旧单位为拉德(rad) 1拉德=10-2戈瑞 单位时间内的吸收剂量为吸收剂量率,单位如Gy/h,例:γ空气吸收剂量率 有效剂量:当所考虑的效应是随机性效应时,人体所有组织或器官平均吸收剂量加权后的当量剂量之和。 当量剂量是辐射在某个器官或组织中产生的平均吸收剂量与辐射权重因数的乘积。 单位:国际单位制为希沃特(Sv),旧单位为雷姆(rem) 1雷姆=10-2希沃特。 理解:有效剂量表示了“人吃了多少放射性”。 原理上来说,能与辐射发生相互作用的各种材料都可以被用来作成探测器。目前,多数探测器是根据射线使物质的原子或分子电离或激发的原理制成的。它把射线的能量转变为电流、电压的信号,并提供给后面的信号处理电路进行处理和记录。 气体电离探测器:是利用射线在气体介质中 产生的电离效应; 闪烁探测器:是利用射线在闪烁物质中产生的发光效应; 半导体探测器:是利用射线在半导体中产生的电子和空穴。 气体探测器是早期应用最广的辐射探测器,主要包括电离室、正比计数管和盖革-弥勒计数管(即G-M计数管)等。它们具有结构简单、性能稳定、价格低廉、适用温度范围宽等优点,至今仍被广泛应用。 气体探测器共同的特点是首先让射线使探测器内的工作气体发生电离,然后收集所产生的电荷,达到记录射线的目的。 电离室是最早出现的气体探测器。它的特点是收集入射粒子在电离室中形成的全部离子对,外加电场使其既不产生复合也不发生气体放大。电离室要求的电场强度不高,可以做成各种形状,并且对所充气体的要求不高,充气压力的范围也可以很宽,甚至可直接用大气压下的空气。电离室的弱点是没有气体放大作用,其输出的电离电流很弱。 电离室产生的离子对是直接收集的,输出信号幅度很小,给测量带来很大的困难。于是,在电离室的基础上,又出现了正比计数管。它的特点是可使入射粒子产生的离子对在计数管内部的强电场区发生增殖,从而使输出的脉冲幅度放大一定的倍数,便于后面的测量。可以推断,正比计数管的关键是要保持脉冲放大倍数的稳定。 工作原理 正比计数管相比,G-M计数管的工作电压足够高,可使工作气体实现自持放电。入射粒子只要在探测器内产生一对以上的电子和正离子就能使放电持续下去。这种探测器由盖革(Geiger)和弥勒(Millier)发明,所以又称为G-M计数管。 闪烁探测器是利用闪烁体原子分子激发后退激时会发出荧光的原理,将光信号变为电脉冲来实现对辐射粒子的探测目的。闪烁探测器不仅能测带电粒子,也可以测?射线和中子;不仅可测放射源的活度,还可测粒子的能量。因此,闪烁探测器是目前应用最广的探测器类型。 闪烁体特性 闪烁体分为无机闪烁体和有机闪烁体两种。无机闪烁体是在某些无机盐晶体中掺入少量激活剂而制成。常用的无机闪烁体有以铊作激活剂的碘化钠NaI(Tl)、碘化铯CsI(Tl),以银作激活剂的ZnS(Ag)。有机闪烁体大部分是芳香族碳氢化合物,如蒽(C14H10)晶体等。 光电倍增管的光阴极端窗与闪烁体紧密接触。射线在闪烁体中引起的闪光打在光阴极上,通过光电效应产生一定数目的光电子。由于光阴极、各级倍增极到阳极之间都加有电压,每级产生的电子被有效地放大并集中到

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