1、整理ppt 整理ppt第一節 放射性和放射性核素一、原子結構1.1 原子組成：原子由原子核和核外繞行電子組成，原子核帶正電、電子帶負電，電量相等因此原子本身不顯電性。1.2、原子核1.2.1 原子核組成：原子核由質子(P)和中子(N)組成。1.2.2 原子的重量：集中在核子上，用符號A表示,A稱為原子核質量數。即為原子所含質子數和中子數之和，質子的質量數（1.600210-24g）,中子的質量數為(1.624910-24g),所有原子核的質量與12C原子質量的1/12相比都非常接近一個整數, 12C原子質量的1/12的質量數（ 1.6604310-24g ），此值即為原子質量單位，以表示。1.

2、3、原子結構式通常人們把質量數為A，質子數為Z，中子數為N的某種原子（X）標記為 原子結構式能清楚地表明某原子的組成。如238 U。原子核電 子原 子ZXA92整理ppt二、 放射性與放射性核素（一）、放射性核素1.1 放射性衰變:原子核自發地衰變放出射線、射線、射線的現象.1.2 放射性核素:具有放出射線特性的核素（天然、人工)1.3 同位素:在元素周期表中處于同一位置，質子數相同中子數不同的核素，如1H、2H、3H。同位素不都是放射性核素。同位素中各天然含量的百分比稱為同位素豐度，如氧有三種穩定同位素16O、17O、18O，它們的同位素豐度分別為99.756%、0.0039%、0.205%

3、。1.4 同質異能素：激發態壽命較長的原子核稱為基態原子核的同質異能素。其表示方法是在核素符號的質量素A之后加寫m，表示原子核處于亞穩定狀態。如87mSr為87Sr的同質異能素。3838整理ppt二、核衰變類型及規律：2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力弱，但電離本領大。防護材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、

4、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變XA-4Z-2Y+42He +Q4He2二、核衰變類型及規律：2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力弱，但電離本領大。防護材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中

5、子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變二、核衰變類型及規律：2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力弱，但電離本領大。防護材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電

6、子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變二、核衰變類型及規律：2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力弱，但電離本領大。防護材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2

7、.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變二、核衰變類型及規律：2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力弱，但電離本領大。防護

8、材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變2.1衰變： 定義：放射性核素的核自發地放出粒子變為另一種新核素的過程。 A 衰變式： Z衰變特點： 粒子實際上是 原子，在空氣中射程短，穿透力

9、弱，但電離本領大。防護材料:一張紙可檔住粒子,主要考慮內照射. 2.2 衰變： 定義：有三種類型即-、 +、電子俘獲。母、子體核間只發生原子序數的增減（中子和質子轉換），不改變其質量數。 衰變過程：- 是核內中子變為質子，即z+1； +、電子俘獲則是核內質子變為中子，即z-1。 - 、+ 粒子能量分布可以從零到最大值，形成連續能譜，在能量約1/3處，譜線有一峰值P3 ,一般圖表上所給出的能量，都是指它們的最大能量。電子俘獲（EC）：原子核從核外俘獲一個電子，使核內一個質子變整理ppt為中子，核外電子排列K層最近，被俘獲的可能性最大，往往又稱K俘獲。 衰變特點：粒子穿透能力較強，但電離本領較弱。

10、防護材料：有機玻璃、鋁等低原子序數物質可有效阻擋貝塔射線 2.3 衰變定義:原子核從較高能級躍遷到較低級時(基級)所發射的電磁輻射。衰變過程：衰變不改變原子核組成，不產生新的核素，只發生能級躍遷。其衰變式為：衰變特點： 射線不帶電，為極短的電磁波，穿透能力很強。防護材料:用混凝土、鋇水泥、鉛、鐵等重物質屏蔽材料阻擋。 2.4、放射性核素衰變圖衰變類型表示方法：以線條表示，人們可以直觀而方便地從衰變圖上看出某種核素的衰變類型2.5 X射線：來源于核外的電磁輻射（上面介紹的軔致輻射） Am zXAzX + +51Cr51V9%91%EC2423整理ppt三、放射性核素衰變規律3.1 單次衰變：各種

11、放射性核素衰變時，放出射線和能量不同，衰變的速率也有快慢，但各種放射性核素卻有共同的衰變規律。對任何單一的放射性核素的原子核數目（N）隨時間（t）按指數規律衰減。衰變公式如下：N=N0e-t 式中：N為經t時間衰退變后的原子核數目；N0為t等于o時的原子核數目，為衰變常數；t為衰變時間。真正應用的公式是I=Ioe t3.2遞次衰變 遞次衰變是放射性核素通過多次衰變，才變為穩定性核素。在系列衰變過程中，在一定條件下，母、子體存在暫態平衡和長久平衡的動態平衡。3.3 常用的幾種物理常數：1） 衰變常數：單位時間內一個原子核的衰變幾率。它是一個固定的值，與核素的半衰期有關，它反映該 種核素衰變的快慢

12、， 值大半衰期短小衰變快，反之則慢。 以秒為量綱， =0.693/T1/2。2）T1/2半衰期：放射性核素的原子核數目衰變到原來一半所需時間。為此可根據不同應用要求，選用合適半衰期核素，保證應用的合理性，經濟投入的效益高。 T/1/2=0.693/ 。3）T平均壽命：放射性核素的衰變規律，隨時間延長按指數規律衰減，N=Noe t，對某核素而言，有的衰變很早，有的衰變晚，壽命不一樣，往往用平均壽命表示，平均壽命即某核素的平均存活時間，是衰變常數的倒數 平均壽命是半衰期的1.44倍。 226882228621884214821=T/ln2(0.693)=1.44T1/2.RaRnPoPb整理ppt

13、核衰變圖42He Z+1 (中子變質子)Z-1 +(質子變中子)X（來源于核外的電子輻射）EC（同 +）（電磁波）X（來源于核外的電子輻射）EC（同 +）X（來源于核外的電磁輻射）EC（同 +）整理ppt第二節射線與物質的相互作用1.1 帶電粒子與物質的相互作用：1）電離和激發 電離 激發 軔致輻射 2)電離密度：帶電粒子在入射物質的路徑中，可形成一定數量的離子對，在單位路徑長度上形成的離子對數稱為電離密度，單位是離子對數/厘米。3）傳能線密度：帶電粒子在一種物質中穿行時單位長度路徑上與電子碰撞粒子能量的損失程度，單位Mev/cm。1.2電子與物質的相互作用1）軔致輻射：帶電粒子入射時，受物質

14、原子核電場作用改變方向，同時伴生x線輻射現象2）散射：帶電粒子通過物質時受阻，改變入射運動方向的現象。 eex彈性散射非彈性散射電子運動方向發生了改變，但是輻射量不變整理ppt1.3）吸收與射程：1)吸收：帶電粒子入射物質損失能量，當其能量全部或接近全部損失時，導致入射的射線不復存在的現象。2)射程：射線（粒子）被吸收前，在物質中所行徑的直線路程mg/cm23)半吸收厚度（半階層）：使其活度減少一半的物質厚度3、光子與物質的相互作用： 4、中子與物質的相互作用：中子的質量與質子質量大約相等，且同射線一樣，也不帶電。因此，中子與原子核或電子間沒有靜電作用。中子與物質相互作用時，主要是與原子核間的

15、核力相互作用，而與殼層電子不會發生作用。 中子和物質的相互作用類型主要取決于中子能量。根據中子能量的高低，把中子分為慢中子(能量小于5千電子伏，其中能量為0.025電子伏的稱為熱中子)、中能中子(能量范圍為5100千電子伏)和快中子(0.1500兆電子伏) 三種。 e+e-光電效應康普頓效應電子對效應反沖電子整理ppt1) 反沖核一中子將一部分能量傳給被碰壁的原子核，使其脫開殼層電子而運動的核。2)彈性散射一使物質的其它原子發生電離和激發,中子本身速度減慢而改變方向的現象。3)非彈性散射一在散射前后，中子和原子核總動能不守恒的一類散射，它主要是快中子引起的。4)核反應慢中子引起的核反應(僅限于

16、較重的原子核)、快中子引起的核反應。5)中子與機體的作用:快中子與機體組織中H、C、O和N核間的彈性散射，彈性散射產生的反沖質子和反沖核，以及（n，）和（n，p）反應產生的質子和 粒子，使機體組織產生電離。以上反應中均放出射線，形成機休組織的間接電離，因此中子對機體的危害是很大的 整理ppt第三節 常用輻射量及其單位一、輻射量與單位 名稱 符號 定義 SI 舊專用單位 互換 放射性活度 A N/t Bq Ci Ici= 3.71010Bq 照射量 X Q/m ckg-1 R IR=2.5810-4ckg-1 照射量率 X X/t ckg-1h-1 Rmin 1 吸收劑量 D E/m Gy Jkg-1 rad IGy=100rad 吸收劑率 D D/t Gyh-1 Jkg-1h-1 比釋動能 K dEtr/dm Jkg-1 Gy 劑量當量 H DQN Jkg-1 Sv rem ISv=100rem 劑量當量率 H H/t Jkg-1h-1 SVh-1 當量劑量 HTR HTR = DTRWR Jkg-1 Sv 有效劑量 HE= THTWT Jkg-1h-1 Svh-1還有待積劑量當量、集體當量劑量、劑量負擔、用于環境和個人監測的使用量（周圍劑量當量、定向劑量度、個人劑量。加權