《電離輻射防護(hù)基礎(chǔ)》PPT課件

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1、電離輻射防護(hù)基礎(chǔ)電離輻射的定義電離輻射的類(lèi)型及防護(hù)措施常用輻射防護(hù)量及單位輻射防護(hù)目的及原則電離輻射的定義輻射是一種能量傳遞方式，能量通過(guò)一點(diǎn)向周?chē)椛鋫鬟f，介質(zhì)有真空、空氣和其他物質(zhì)。輻射分類(lèi)粒子輻射和電磁輻射；電離輻射和非電離輻射；天然輻射和人工輻射。粒子輻射帶有一定能量并有一定質(zhì)量的粒子（在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)將能量傳遞給其他物質(zhì)）。電子、質(zhì)子、中子、負(fù)介子等。電磁輻射是帶能量的電磁波，僅有能量而無(wú)靜止質(zhì)量。無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。電離輻射能量較高的粒子輻射和電磁輻射使物質(zhì)

2、電離和激發(fā)（自由電子或電子躍遷），稱電離輻射。電子、質(zhì)子、中子、負(fù)介子、紫外線、X射線、γ射線等。非電離輻射能量較低的粒子輻射和電磁輻射不能使物質(zhì)電離，稱非電離輻射。無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光等。（俗稱電磁輻射）電離作用當(dāng)帶電粒子在原子的電子旁通過(guò)時(shí)，由于靜電作用，使軌道電子獲得足夠的能量而克服原子核的束縛成為自由電子，原子則變成一個(gè)自由電子和一個(gè)正離子，形成離子對(duì)，這個(gè)過(guò)程稱為電離作用。激發(fā)作用如果殼層電子獲得的能量比較小，不足以使殼層電子脫離原子的束縛而成為自由電子，電子只是由能量較低的軌道躍

3、遷到能量較高的軌道上，這個(gè)過(guò)程稱為激發(fā)作用。電離、激發(fā)的起因具足夠動(dòng)能的帶電粒子(電子、質(zhì)子、α粒子等)與物質(zhì)原子的碰撞直接引起；低能帶電粒子、不帶電的中子、光子通過(guò)相互作用產(chǎn)生的次級(jí)帶電粒子間接引起。電離輻射的定義通過(guò)直接過(guò)程或間接過(guò)程引起物質(zhì)電離的帶電粒子、不帶電粒子組成的輻射稱為電離輻射。電離輻射的類(lèi)型及防護(hù)措施帶電粒子α粒子、β粒子（電子）、質(zhì)子等。不帶電粒子X(jué)射線、γ射線、中子等。放射性同位素能自發(fā)地發(fā)射核子（包括光子），而轉(zhuǎn)變成另一種核素或改變自己的能態(tài)的核素被稱為放射性同位素。放射性同位

4、素又可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是天然存在的，稱為天然放射性同位素。例如鐳—226、釷—232等；另一類(lèi)是用人工方法（例如反應(yīng)堆、加速器）制備的，稱為人工放射性同位素。例如碘—131、鈷—60等。射線裝置是指X射線機(jī)、加速器、中子發(fā)生器以及含放射源的裝置。放射性發(fā)現(xiàn)史1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性元素鈾1898年居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳和釙目前已發(fā)現(xiàn)近2000種放射性核素圖1－l鈾礦物發(fā)出的3種射線在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。α衰變?cè)雍俗园l(fā)地放射出α粒子而發(fā)生轉(zhuǎn)變，叫做α衰變。在α衰變中，衰變后的剩余

5、核（通常叫子核）與衰變前的原子核（通常叫母核）相比，電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4。α射線是由高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核（又稱α粒子）組成的。它的電離作用大，貫穿本領(lǐng)小。α粒子的電荷數(shù)為β粒子的2倍，質(zhì)量為β粒子的7300倍。在能量相等的情況下，其速度較慢，射程較短、穿透本領(lǐng)很弱，它很容易被物質(zhì)吸收。10cm空氣、薄玻璃板、外科手套、衣服一張紙或生物組織的表皮就足以擋住α粒子。但是α粒子的電離本領(lǐng)特別大，一旦不小心讓?duì)亮Ｗ影l(fā)射體進(jìn)入人體，則由α粒子內(nèi)照射所引起的大量電離造成的危害特別大。β衰變?cè)雍俗园l(fā)地放射出電

6、子或正電子或俘獲一個(gè)軌道電子而發(fā)生的轉(zhuǎn)變，統(tǒng)稱為β衰變。在β衰變中，子核與母核的質(zhì)量數(shù)相同，只是電荷數(shù)相差1。β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流。它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)較大。β粒子帶電荷少，質(zhì)量輕，所以與物質(zhì)作用時(shí)其能量損失率比同能量的α粒子小，因此它比α粒子具有更大的穿透本領(lǐng)，亦即具有更大的射程。β粒子由于受到多次散射，方向不斷改變，因此路徑是彎彎曲曲的。對(duì)于β射線的防護(hù)，應(yīng)采用原子序數(shù)較低的材料。幾毫米的鋁片、衣服或有機(jī)玻璃等能較好防護(hù)β射線的外照射。防軔致輻射。β粒子能引起內(nèi)、外照射損傷。γ躍遷α和β

7、衰變的子核往往處于激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核要向基態(tài)躍遷，這種躍遷稱為γ躍遷。在γ躍遷中通常要放出γ射線。因此γ射線的自發(fā)放射一般是伴隨α或β射線產(chǎn)生的。γ射線是波長(zhǎng)很短的電磁波。它的電離作用較小，貫穿本領(lǐng)大。例如，放射源60Co既具有β放射性，也具有γ放射性。這是由于放射性原子核60Co首先經(jīng)β衰變至60Ni的激發(fā)態(tài)，然后當(dāng)激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會(huì)放射出γ射線。γ躍遷與α或β衰變不同，不會(huì)導(dǎo)致核素的變化，而只改變?cè)雍说哪芰繝顟B(tài)。因此γ躍遷的子核和母核，其電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)均相同，只是內(nèi)部狀態(tài)不同而已。γ、

8、X射線的防護(hù)光電效應(yīng)———內(nèi)層電子———光子吸收康普頓效應(yīng)——外層電子———散射光子電子對(duì)效應(yīng)——原子核————光子吸收都與物質(zhì)的Z成正比。所以用高Z的材料防護(hù)γ射線較好，但要考慮經(jīng)濟(jì)代價(jià)，考慮康普頓效應(yīng)。水、磚、混凝土、鋁、鐵、、銅、鉛、鎢、貧鈾等。中子的產(chǎn)生超鈾核素的裂變252Cf；輕核的聚變（2H，3H）；光中子反應(yīng)（γ，n）；放射性同位素（α，n）241Am-Be。中子的防護(hù)快中子通過(guò)散射使其慢化為熱中子；熱中子可以被各種物質(zhì)吸收。用低Z材料。中