辐射防护基础及其应用

辐射防护基础及其应用

1. 辐射防护的基础知识2. 核技术在工业中的应用

辐射手机、电脑辐射

电磁炉辐射紫外线辐射 稀土矿、放射源辐射 核辐射3

现代原子结构原子的直径约为 10-10米。原子核在中心约原 子 直 径 的 1/10000 。

原子核 中子+ ++

原子的质量几乎全 集中在原子核上电子的质量仅为质 子质量的1/1840。 一个电子所带的电 荷为1.6×10-19库 仑(C),定义为 单位电荷。

质子 电子 (电子云)4

二、有关原子核的一些术语

1、 核素：这一术语在核辐射防护中经常用到，它是指

核内具有一定数目的中子和质子，并处于同一能态的一类原子。核素用符号AZX表示，其中X代表 元素符号，A为质量数，Z为核电荷数。

2、同位素：

同位素是指原子核内具有 相同的质子数和不同的中子 数的那些核素。同位是指该

同位素的各核素在元素周期表中处于同一个位置,它们具 有基本相同的化学性质。6

如： 238U、 235U、 234U等均为铀元素的同位素,而氢

的同位素包括了11H(氕)、21H(氘)、3 1H(氚)三种核素。核素和同位素是两个不同的术语，切勿混为

一谈。

第二节 一、 放射性

原子核与放射性关系

1896年，法国科学家亨利贝可勒尔 (H Becquerel)发现用黑纸包的铀盐仍可 以使照相底片感光，实验结果说明铀盐可以 放射出能透过黑纸的射线，由此发现了天然 放射性。8

在磁场中研究这种射线的性质时，证明它

是由三种成分组成的。其中一个成分在磁场中的偏转方向与带正电的离子流的偏转方向

相同；另一个成分与带负电的离子流的偏转方向相同；第三个成分则不发生任何偏转， 继续沿着直线方向前进。这三种射线分别叫 做α射线、β射线和γ射线。

进一步的研究证明：(1)α射线是高速运动的氦原子核(又称α粒子) 组成的，所以它在磁场中的偏转方向与正离子流相同。 它的电离作用大，贯穿本领小。它在空气中的射程只 有几个厘米。 (2)β射线是高速运动的电子流，它的电离作用较 小，贯穿本领较大,在空气中的射程因其能量的不同而 有较大差异，一般为几米至十几米。 (3)γ射线是波长很短的电磁波，所以在磁场中不 发生偏转。它具有间接电离作用，贯穿本领很大,在空 气中的射程通常为几百米。10

二、 原子核衰变类型α衰变、β衰变、γ跃迁

第三节 放射性衰变规律一、 放射性衰变规律原子核发生衰变时，母核由于不断生成子核，因此随着时间t 的增加，母核数目将不断减少。通过大量的测量得出，任何一种 放射性核素衰变都遵从下面的指数衰变规律： N = N0 * e-λt No为起始时刻(t=0)放

射性原子核的数目。N为t时刻放射性原子 核的数目。

二、 衰变常数、半衰期x

1. 衰变常数λ称之为衰变常数 λ的大小决定了放射性核素衰变的快慢 λ反映原子核本身的特性，不随外界条件变化

2.半衰期表征放射性核素自发核跃迁的另一参数是半 衰期，它是指某种特定能态的放射性核素因发生 自发核跃迁而减少到原来原子核数一半所需的时 间。用T1/2表示，量纲：年(a)、天(d)、小时 (h)、分(min)和秒(s)。 不同的放射性核素T1/2的差别可能很大，如： 238U:T =45×108a,镭衰变产生的氡-222(室内 1/2 监测项目),T1/2=3.825d。14

如出厂活度为100mci钴-60放射源，其半衰期为5.27年， 经过若干年后的现存活度为： 3.2年后:65.65mci;

5.27年后:50mci;10.6年后:25mci;

15.27年后:13.43mci。

放射性活度单位时间内某种原子核衰变的次数，称为该

放射性物质的放射性活度，通常用A表示。

放射性活度的国际单位为贝克(Bq),常用单位为居里(Ci)。16