核辐射测量单位及核辐射防护.ppt

核辐射测量单位及核辐射防护
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《辐射探测技术基础》课程讲授的
主要内容
本课程的理论学时24学时，主要讲授内容包括：
放射性测量的基本知识（4学时）；
射线与物质相互作用（4学时）；
γ射线测量方法（3学时）；
核辐射测量的统计误差和数据处理（4学时）；
带电粒子测量方法（6学时）；
核辐射测量单位及核辐射防护（3学时）；
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第三章 核辐射测量单位及核辐射防护
§ 核辐射测量常用单位
§ 放射源与标准模型
§ 核辐射防护
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第一节 核辐射测量常用单位
为了度量放射性物质的量或其辐射量，需要有统一单位，从原则上讲，完全可以用克或原子数作为单位来度量放射性物质的量，用库仑为单位来度量辐射能。
但由于放射性物质具有衰变的特点，而且有些放射性物质的半衰期极短，甚至在称量过程中这些放射性物质的量也在逐渐变少，所以不能完全用克、原子数等单位来准确地度量这些放射性物质的量。
要求引入一些专门的单位来表示放射性物质的量及其辐射量。
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放射性物质的重量、活度单位
放射性物质的含量单位
放射性辐射的物理量和单位
点源辐射照射量率的计算
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放射性物质的重量、活度单位
一、放射性物质的重量单位
放射性物质的重量（常将重量和质量称呼一致）单位——克，千克
适用对象：长寿核素。例铀、钍等。
原因：长寿核素可以用称量法测量。由于它们的衰变期比较长，用精密的天平就可以称出它们的重量。
注意事项：短寿核素不能用称量法定量，即无法用重量单位来度量。
原因？
对于那些半衰期极短的放射性核素（短寿核素），因其衰变很快，并且无法将它们提取到化学纯度来供测量，此外它们的量往往是极微小的，以致最精密的天平也无法称出其量。因此无法用称量法来确定其量，必须采用测量其放射性衰变率等方法来度量。
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二、放射性物质的活度单位
法定单位：贝可勒尔（Bq）Becquerel(国际单位)
由于放射性核素具有衰变特性，因此可以用单位时间内核素衰变的次数来描述核素的衰变量。
适用对象：短寿和长寿核素。
1、放射性活度（ACTIVITY）定义：
在单位时间内发生衰变的原子核数目，称为放射性活度A(t)，也称为衰变率，表征放射源的强弱。
放射性活度的精确定义——在给定时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在时间间隔dt内发生自发核衰变或跃迁的期望值。
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定义t=0时的放射性活度为A(0) ：
则：
放射性活度是指单位时间发生衰变的原子核数目，而不是放射源发出的粒子数目。
放射源发出放射性粒子的多少，不仅与核衰变数有关，而且和核衰变的具体情况直接相关。一般情况，核衰变率数不等于发出粒子数。
放射性活度和放射性原子核的数目具有同样的指数衰减规律。
物质中放射性核的多少并不能完全反映出放射性的强弱。活度大必须满足N和都大。人们更关心放射性活度的大小。
对放射性活度的理解：
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放射性活度与射线强度的区别：
射线强度：放射源在单位时间内放出某种射线的个数。
放射性活度：指单位时间内发生衰变的原子核数目。
如果某放射源一次衰变只放出一个粒子，则该源的射线强度与放射性活度在数值上是相等的。
对大多数放射源，一次衰变往往会放出若干个粒子，因此其放射性活度与射线强度的数值是不相等的。
例：32P的一次衰变只放出一个β粒子，则32P的射线强度与放射性活度在数值上相等。
例：60Co源的一次衰变放出2个γ光子，因此60Co源的γ射线强度值是放射性活度值的2倍。
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例如137Cs，每发生100次衰变，发出的粒子数有：
粒子5个；
最大能量为512keV的粒子95个；
能量为662keV的粒子85个；
能量约为662keV的内转换电子10个；
还有特征X射线等。
y
0

m
% %
11/2
3/2
7/2
0
= keV
 %
 %
实例：
说明：放射性活度与放射源发出的粒子数目、射线强度是完全不同的概念（核衰变数不等于放出粒子数） ，要注意区分。
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