輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識——放射性與輻射

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1、第二章輻射防護(hù)基礎(chǔ)知識（二）一、放射性與輻射19世紀(jì)末的三大發(fā)現(xiàn)：1.)1895：倫琴（德）—X射線（1901第一屆諾貝爾物理獎）2.)1896：貝克勒爾（法）—鈾放射性1898：瑪麗·居里（法）—釙、鐳3.)1897：湯姆孫從陰極射線管—電子放射性衰變規(guī)律的研究（居里夫婦、盧瑟福）a,b,g射線氦，電子光1放射性物質(zhì)的放射性放射性：有許多核素都能自發(fā)地發(fā)射出各種射線的現(xiàn)象，或稱輻射。本質(zhì)：原子核的衰變過程結(jié)果：原子核放出射線，由一種元素轉(zhuǎn)變成另一種元素。母體：衰變前的放射性同位素；子體：衰變過程中產(chǎn)生的新同位素，又稱放射成因同位素1.放射性1.放射性放射性原子核：能自發(fā)地放射出

2、各種射線的核素稱為放射性核素。射線的種類：粒子輻射：?射線，?射線，宇宙射線、中子等的輻射電磁輻射：γ射線、X射線等的輻射發(fā)射正電子、質(zhì)子、中子、等其它粒子。大氣層中的宇宙射線成分主要是質(zhì)子、中子、?介子、?介子、電子等。1.放射性射線的性質(zhì)：鈾、鐳、釙等元素能放出一些射線，射線看不見，但能穿透光所不能穿透的物體（如黑紙）使照相底片感光。α，β，γ三種射線在磁場中的分裂世界上第一張X光照片1.放射性2.核衰變類型α衰變?衰變γ衰變α衰變（Alpha）:α射線:氦核的粒子流，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的四倍，帶兩個單位的正電荷衰變通式：AZX→A-4Z-2Y+α+QAZX→母核A-4Z-2Y

3、→子核α→出射粒子Q→能量例：22688Ra→22286Rn+42He（α）（鐳→氡）2.核衰變類型+++++++++從母核中射出的4He原子核?粒子得到大部分衰變能238U?4He+234Th放射性母核!!?衰變2.核衰變類型?衰變——241Am?237Np2.核衰變類型β-衰變(Beta-negatron)β射線:高速飛行的電子流，稱為β粒子衰變通式：n→P+β-+Q+ν-AZX→AZ+1Y+β-+Q+ν-β-：負(fù)電子n：中子P：質(zhì)子ν-：反中微子例：3215P→3216S+β2.核衰變類型基本衰變——?衰變（動畫）2.核衰變類型?衰變——3H?3He2.核衰變類型說明：β-

4、粒子實質(zhì)是電子，質(zhì)量為0.000549u,帶一個負(fù)電荷。β-粒子比核的質(zhì)量小幾千倍→幾十萬倍，因此，β-粒子從原子核帶走的能量很少。β-粒子的能譜是一個連續(xù)值，Eβ-的值可以從0→最大值。E0是β-粒子的最大能量值，一般圖表上給Eβ-即是E0.2.核衰變類型β+衰變(Beta-pasitron)P→n+β++Q+VAZX→AZ-1Y+β++Q+Vβ+:正電子ν：中微子2.核衰變類型正?衰變——11C?11B2.核衰變類型+++++++++發(fā)生原因——母核中子或質(zhì)子過多質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子，并且?guī)ё咭粋€單位的正電荷中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，并且?guī)ё咭粋€單位的負(fù)電荷+反中微子－中微子三種子體分享裂變

5、能——因此電子具有連續(xù)能量?衰變2.核衰變類型2.核衰變類型已知的具有?放射性的核素有一千多種，其中輕核和重核都可能放射出?射線。由中子輻照穩(wěn)定核素所產(chǎn)生的大多數(shù)放射性核素都具有?放射性，因此?輻射源通?？梢杂梅磻?yīng)堆中子輻照得到。單能電子可由電子加速器提供。γ衰變（Gammaraydecay）γ射線：波長比X射線更短的電磁即光子流衰變通式：AZXm→AZX+γ例6027Co→6028Ni+?+γ+γ鈷11349In→11349In+γ銦2.核衰變類型+++++++++－中微子?光子2.核衰變類型?衰變特點：1、從原子核中發(fā)射出光子2、常常在?或?衰變后核子從激發(fā)態(tài)退激時核能級躍遷

6、時產(chǎn)生。3、產(chǎn)生的射線能量離散，是單能的4、可以通過測量光子能量來區(qū)分母體的核素類別5、?光子的能量在幾十keV到幾MeV，放射性核素有兩千多種。2.核衰變類型?衰變——3He?3He2.核衰變類型α衰變β-衰變β+衰變?衰變電子俘獲（ElecteonCaptureEC）通式：P+e-→n+νAZX+e-→AZ-1Y+Q+ν例：5526Fe+e-→5525Mn2.核衰變類型質(zhì)子變成中子X射線電子俘獲2.核衰變類型電子俘獲——7Be?7Li2.核衰變類型2.核衰變類型注：x和?射線都是電磁輻射，電荷都為0，靜止質(zhì)量為0，都具有波粒二象性，其本質(zhì)是電磁場的攜帶者或者是電磁相互作用的傳

7、遞者。二者的根本區(qū)別在于來源不同：?射線是原子核結(jié)構(gòu)變化而發(fā)射出的輻射X射線是核外電子繞行軌道改變而發(fā)射出的輻射衰變形式放出射線原子序數(shù)變化原子質(zhì)量數(shù)變化α42He-2-4β-e-(負(fù)電子)+10β+e+(正電子)-10γhν(光子)00Echν(光子)-103.放射性核衰變的結(jié)果位移定則α衰變的反應(yīng)式為它表示在α衰變中，放射性元素X的原子核放出一個α粒子()，蛻變成一種新元素Y，其原子核的質(zhì)量數(shù)比原來元素的質(zhì)量數(shù)減少4，而電荷數(shù)減少2，即在周期表中的位置移前兩位。β衰變的反應(yīng)式