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放射性同位素与射线装置 安全和防护培训 放射性基础知识 主要内容： 放射性基础知识 辐射量和单位 放射性同位素与射线装置应用 关于放射性： “放射性”因其看不见、摸不着、听不到且对人的身体有害，人们常称其为“无形的杀手”。特别是三哩岛核事故和切尔诺贝利核事故发生后,“谈核色变”。放射性有我们想得那么可怕吗？ “放射性”是一柄“双刃剑”，既有优点又有缺点。放射性同位素与射线装置在国民经济各个行业和人们日常生活中的应用是其它技术无法替代的，为人类造福。但是，如果对放射源管理和防护不当，会对工作人员身体健康造成危害，甚至造成环境的放射性污染。但合理使用，安全防护，可以说放射性是安全的。 放射性是自然界存在的一种自然现象。有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些变化，这些不稳定的原子核在发生变化的同时会发射各种各样的射线，这种现象就是人们常说的放射性。 第一讲 放射性基础知识 物质的微观结构 放射性 放射性核素的衰变 放射性强弱的表示－放射性活度 辐射源 辐射危害 1.物质的微观结构 所有的物质都是由分子构成的 分子是由原子构成的组成元素的基本单位 原子是由原子核和电子构成的 原子核由质子和中子构成的，构成原子核的质子和中子统称为核子。 电子：带有一个单位的负电荷， e= -1.6×10-19C me= 9.1×10-31kg (me=5.5×10-4u) 质子：带有一个单位的正电荷， e= +1.6×10-19C mp=1.6726×10-27kg (mp=1.00727u) 中子：是不带电的中性粒子 mn=1.6749×10-27kg (mn=1.00867u) 原子质量单位：1u=1.66×10-27kg （以碳-12原子质量的1/12） 原子的核式结构 1911年英国物理学家欧内斯特·卢瑟福指导他的助手做了一个用钍“弹”轰击金箔1/50000英寸的实验：大部分α粒子会畅通无阻地穿过金箔，少数的发生偏转，极少数的被弹了回来。 原子的半径：R约为10-10m 原子核的半径：r约为10-14～10-15m 原子核的体积只相当于整个原子体积的万亿分之一。1012 不同元素的性质各不相同 化学性质：外层电子结构 原子半径的大小 物理性质 ：外层电子结构 原子核的结构 玻尔的原子模型 尼尔斯·亨利·戴维·玻尔于1885年出生在丹麦的首都哥本哈根。1911年他在哥本哈根大学获得博士学位。不久他前往英国剑桥，在以发现电子而闻名的科学家J·J·汤姆逊的指导下从事研究。几个月后玻尔来到曼彻斯特与在几年前发现原子核的欧内斯特·卢瑟福共同从事研究。 1922年，玻尔获得诺贝尔物理奖。玻尔是世界上最受爱戴的科学家之一。而且由于他的品格和人道主义而受到喜爱和仰慕。 玻尔的原子模型 1913年尼尔斯·玻尔对“小太阳系 原子模型”进行了完善，提出了 玻尔模型。 1.原子核外的电子只能在一些特定的轨道上运动，运动轨道是不连续的，每个确定的轨道都具有与其相关的确定能量。电子运动轨道离原子核越远，相对应的原子的能量越高，这些不连续的能量值组成了原子的不同的“能级”。 2.原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程是辐射能量的过程，该能量以光子的形式（波）辐射出去，辐射的能量等于这两个能级的差值。 核素及符号表示 1.核素：是在其原子核内具有相同数目的质子和中子并处于同一核能态的一类原子，也成为元素。根据原子核的稳定性，核素分为稳定的核素和不稳定的放射性核素。 2.符号表示： X，X－核素代号 Z－原子序数 A－质量数 A=Z+N(中子数) 如： H、 He、 C等。 在实际应用中，有时只标记核素的质量数，如14C、C-14、碳-14 同位素 1.同位素：同位素是原子序数Z相同而质量数A不相同的各核素的总称。同位是指各核素在元素周期表中处于同一个位置，它们具有相同的化学性质，但各原子核的物理性质不同。 2.自然界中许多元素具有同位素，如：天然存在的氢同位素有3种： 1H(氕99.985％)、2H(重氢、氘0.015％)、3H(超重氢、氚）核素丰度：在同位素中各核素天然含量的百分比。 天然存在的氧同位素有3种：16O(99.756％) 17O(0.039％)、18O(0.205％)。 核素与