放射性及其辐射防护.pptVIP

放射性及其防护知识 放射性同位素及射线装置 X射线 德国物理学家伦琴于1895年在研究阴极射线的时候，发现了一种奇特的射线，它能量高，穿透力强，能杀死细胞和组织，由于当时知其甚少，称其为X射线，又叫伦琴射线。 X射线的问世，在医学和工业技术领域，得到了广泛的应用，如透视，成象，探伤等。 放射性的发现 1896年，Bequerel用铀粉作实验，有一次无意将铀粉避光包装的胶片上，第二天，他惊奇地发现胶片曝光了。 他由此断定，铀可以发出某种射线，使胶片曝光。人们就将物质能够发出某种射线的现象称为放射性 我们熟悉的辐射现象 放射性无处不在 1898年7月和12月，居里夫妇先后发现了金属Po和Ra也有这种放射特性。 现代科学方法证明，用人工的方法－中子活化技术，也可以将没有放射性的物质产生放射性，如60Co，110mAg,241Am. 实际上，放射性物质无处不在，只不过含量高低不同罢了，如环境和食物中就含有或多或少的天然放射性物质（如137Cs and 90Sr）. 原子和原子核的组成 原子是由非常小，带正电的原子核，及带负电的电子高速环绕运动组成，整个原子不带电。 原子大小10-10M，原子核大小5X10-15M原子核只有原子的1／2000,但占有原子99.9％的质量。 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。 质子和中子是靠核力结合在一起的。 原子核衰变能放出α，β，γ射线和中子 经实验研究发现，镭放射源发出的射线在磁场中会分成3束，分别称为α射线，β射线和γ射线， α粒子最重（4个原子质量数），β粒子次之（1 α ／7300），γ粒子则没有静止质量， 有些原子核衰变的时候还会放出中子，如U-235的衰变 α衰变 原子核自发地放射出α粒子而发生地转变，叫做α衰变，如下图： 其中，X为母核，Y为子核，A是质量数，Z是原子序数， α粒子能量一般在4-9Mev范围内， α衰变主要发生在重核。 β衰变 原子核的β衰变有三种形式，他们是β+衰变，β- 衰变和电子跃迁，表达式如下： γ跃迁 原子核通过放射γ射线由高能态向低能态跃迁，叫γ跃迁，也叫 γ衰变。 γ射线一般伴随α或β衰变产生的，也有同核异能态的原子核向基态退激时发射γ射线的情形，如： 电离，电离辐射 如果某种射线，或者它的次级射线与原子的轨道电子作用（碰撞），能够使电子脱离原有的轨道而逃逸，那么这个过程称为电离。 能够使原子发生电离的辐射称为电离辐射 αβγ射线的穿透能力 α射线：贯穿本领小，它在空气中的射程只有几CM，一张纸片就能阻止它的穿透，但电离能力最强， β射线：电离作用较小，贯穿本领较大，它在空气中的射程因能量不同而有较大差异，一般为几米，几MM的钢片才能阻止它的穿透， γ射线：它具有间接电离作用，贯穿本领很大，它在空气中的射程通常为几百米，几十CM厚的混泥土或几CM厚的铅板才能阻止它的穿透， 掌握射线的这种特性，能采取适当的措施进行有效的辐射防护 辐射（放射性）的重要特性 放射性的衰变是自发性的反应 辐射受电磁场影响 不同的辐射有不同的穿透能力 机器也能产生射线（放射性） 射线（放射性）可以由原子核衰变产生，也可以由机器（射线装置或加速器）产生，如： 1. X光机能产生的X射线 2.电子加速器能产生电子束等 3.回旋加速器能产生重粒子束 β射线与物质的相互作用--韧致辐射 β粒子当其速度较高时与核库仑场强烈作用，电子被减速，同时将其一部分能量转化为电磁辐射，则产生韧致辐射—X射线，电子能量越高，韧致辐射就越强。 韧致辐射产生能量连续分布的X射线 连续X射线是由于高速运动的电子撞击物体（钨靶，铍靶，银靶，钼靶等），速度嘎然而止，其中一部分（10%）能量以一个或几个X光子的形式放出，其余的能量则转化为热能。 由于释放出的X光子的能量分布是均匀的（0-EMax），因此称为连续X光。 X光机原理 X射线在电磁波谱的位置 伦琴射线——这部分电磁波谱，波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的（韧致辐射）；由此可知，X射线是由原子中的内层电子发射的，其波长范围约在102～10－2nm。随着X射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目前在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线的波长是从1nm左右直到无穷短的波长。 放射性核素的衰变规律 放射性核素的衰变常数 放射性核素在单位时间内发生衰变的几率叫做该核素的衰变常数，符号是λ，单位是1／秒，它决定了该放射性核素衰变的快慢，只与核素的种类有关，因而，它是放射性核素的特征量。 指数衰减规律 对于确定的放射性核素，可以有一种或多