第二章 辐射防护基础知识(二)——放射性与辐射.ppt

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1、第二章辐射防护基础知识（二）一、放射性与辐射19世纪末的三大发现：1.)1895：伦琴（德）—X射线（1901第一届诺贝尔物理奖）2.)1896：贝克勒尔（法）—铀放射性1898：玛丽·居里（法）—钋、镭3.)1897：汤姆孙从阴极射线管—电子放射性衰变规律的研究（居里夫妇、卢瑟福）a,b,g射线氦，电子光1放射性物质的放射性放射性：有许多核素都能自发地发射出各种射线的现象，或称辐射。本质：原子核的衰变过程结果：原子核放出射线，由一种元素转变成另一种元素。母体：衰变前的放射性同位素；子体：衰变过程中产生的新同位素，又称放射成因同位素1.放射性1.放射性

2、放射性原子核：能自发地放射出各种射线的核素称为放射性核素。射线的种类：粒子辐射：射线，射线，宇宙射线、中子等的辐射电磁辐射：γ射线、X射线等的辐射发射正电子、质子、中子、等其它粒子。大气层中的宇宙射线成分主要是质子、中子、介子、介子、电子等。1.放射性射线的性质：铀、镭、钋等元素能放出一些射线，射线看不见，但能穿透光所不能穿透的物体（如黑纸）使照相底片感光。α，β，γ三种射线在磁场中的分裂世界上第一张X光照片1.放射性2.核衰变类型α衰变衰变γ衰变α衰变（Alpha）:α射线:氦核的粒子流，质量为氢原子质量的四倍，带两个单位的正电荷衰变通式：

3、AZX→A-4Z-2Y+α+QAZX→母核A-4Z-2Y→子核α→出射粒子Q→能量例：22688Ra→22286Rn+42He（α）（镭→氡）2.核衰变类型+++++++++从母核中射出的4He原子核粒子得到大部分衰变能238U4He+234Th放射性母核!!衰变2.核衰变类型衰变——241Am237Np2.核衰变类型β-衰变(Beta-negatron)β射线:高速飞行的电子流，称为β粒子衰变通式：n→P+β-+Q+ν-AZX→AZ+1Y+β-+Q+ν-β-：负电子n：中子P：质子ν-：反中微子例：3215P→3216S+β2.核衰变类型基

4、本衰变——衰变（动画）2.核衰变类型衰变——3H3He2.核衰变类型说明：β-粒子实质是电子，质量为0.000549u,带一个负电荷。β-粒子比核的质量小几千倍→几十万倍，因此，β-粒子从原子核带走的能量很少。β-粒子的能谱是一个连续值，Eβ-的值可以从0→最大值。E0是β-粒子的最大能量值，一般图表上给Eβ-即是E0.2.核衰变类型β+衰变(Beta-pasitron)P→n+β++Q+VAZX→AZ-1Y+β++Q+Vβ+:正电子ν：中微子2.核衰变类型正衰变——11C11B2.核衰变类型+++++++++发生原因——母核中子或质子过多质

5、子转变成中子，并且带走一个单位的正电荷中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷+反中微子－中微子三种子体分享裂变能——因此电子具有连续能量衰变2.核衰变类型2.核衰变类型已知的具有放射性的核素有一千多种，其中轻核和重核都可能放射出射线。由中子辐照稳定核素所产生的大多数放射性核素都具有放射性，因此辐射源通常可以用反应堆中子辐照得到。单能电子可由电子加速器提供。γ衰变（Gammaraydecay）γ射线：波长比X射线更短的电磁即光子流衰变通式：AZXm→AZX+γ例6027Co→6028Ni++γ+γ钴11349In→11349In+γ铟2.核

6、衰变类型+++++++++－中微子光子2.核衰变类型衰变特点：1、从原子核中发射出光子2、常常在或衰变后核子从激发态退激时核能级跃迁时产生。3、产生的射线能量离散，是单能的4、可以通过测量光子能量来区分母体的核素类别5、光子的能量在几十keV到几MeV，放射性核素有两千多种。2.核衰变类型衰变——3He3He2.核衰变类型α衰变β-衰变β+衰变衰变电子俘获（ElecteonCaptureEC）通式：P+e-→n+νAZX+e-→AZ-1Y+Q+ν例：5526Fe+e-→5525Mn2.核衰变类型质子变成中子X射线电子俘获2.核衰变类型电

7、子俘获——7Be7Li2.核衰变类型2.核衰变类型注：x和射线都是电磁辐射，电荷都为0，静止质量为0，都具有波粒二象性，其本质是电磁场的携带者或者是电磁相互作用的传递者。二者的根本区别在于来源不同：射线是原子核结构变化而发射出的辐射X射线是核外电子绕行轨道改变而发射出的辐射衰变形式放出射线原子序数变化原子质量数变化α42He-2-4β-e-(负电子)+10β+e+(正电子)-10γhν(光子)00Echν(光子)-103.放射性核衰变的结果位移定则α衰变的反应式为它表示在α衰变中，放射性元素X的原子核放出一个α粒子()，蜕变成一种新元素Y，其原子

8、核的质量数比原来元素的质量数减少4，而电荷数减少2，即在周期表中的位置移前两位。β衰变的反应式