核物理基础
《核物理基础知识》课件

3
核安全保障的国际合作
国际社会通过国际组织和法律法规来促进核安全保障的国际合作。
4
核安全保障的重要性
核安全保障对防止核事故和核武器扩散具有重要意义。
核武器与核不扩散
核武器的概念及种类
核武器是指利用核能释放的巨大能量进行杀伤 和破坏的武器,包括原子弹和氢弹等。
核不扩散问题的背景
核不扩散问题是指阻止更多国家拥有核武器, 以维护全球核安全的问题。
3 核子的结合能
核子的结合能指的是原子核内核子相互结合 所释放的能量。
4 核能的转化
核能可以通过核反应或核衰变转化为其他形 式的能量。
核裂变与核聚变
1
核裂变的定义及特点
核裂变是指重核被撞击或吸收中子后分
核裂变的过程
2
裂为两个或更多的轻核的过程。
核裂变过程涉及核反应,一般会释放出
巨大的能量。
3
核聚变的定义及特点
放射性衰变的特点
放射性衰变是指放射性核素在一定时间内衰变 为其他元素的过程,释放出辐射。
放射性的应用
放射性元素在医学、能源和科学研究等领域有 广泛的应用。
核反应堆与核能的利用
核反应堆的结 构和原理
核反应堆是一个能够 维持核链式反应的装 置,可以通过核裂变 产生大量热能。
核能的利用
核能可以被用于发电、 航天技术、农业和医 学等领域,为人类创 造了巨大的福利。
核聚变是指两个轻核结合形成一个更重
核聚变的过程
4
的核的过程。
核聚变在太阳和恒星中发生,释放出巨 大的能量。
放射性核素的性质与应用
放射性核素的定义及分类
放射性核素是指具有放射性的原子核,可以分 为α射线、β射线和γ射线。
核物理基础知识

核基础知识:一、电磁辐射(Electromagnetic Radiation)电磁辐射:带净电荷的粒子被加速时,所发出的辐射称为电磁辐射(又称为电磁波)。
电磁辐射:能量以电磁波形式从辐射源发射到空间的现象。
电磁频谱中射频部分是指:频率约由3千赫(KHZ)至300吉赫(GHZ)的辐射。
包括形形色色的电磁辐射,从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。
两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。
电磁辐射有近区场和远区场之分,它是按一个波长的距离来划分的。
近区场的电磁场强度远大于远区场,因此是监测和防护的重点。
电磁污染:分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。
大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类,而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。
电磁辐射危害人体的机理,电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。
1、热效应:人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。
2、非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。
3、累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前,再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。
电磁辐射作用:(1)医学应用:微波理疗活血,治疗肿瘤等(2)传递信息:通信、广播、电视等(3)目标探测:雷达、导航、遥感等(4)感应加热:电磁炉、高频淬火、高频熔炼、高频焊接、高频切割等(5)介质加热:微波炉、微波干燥机、塑料热合机等(6)军事应用:电子战、电磁武器等《电磁辐射防护规定》具体标准如下:职业照射:在每天8小时工作期间内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)小于0.1W/kg。
公众照射:在一天24小时内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02W/kg。
第1章-核物理基础

第一章核物理基础说起来,每年物理师上岗证考试前三章的基础内容都是重点复习内容,尽管在日常工作中应用不多,但作为一个物理师,顾名思义,与“物理”是有着紧密关系的,这就少不了一个物理师对物理学知识必须了解一些基本的东东。
总的来说,前三章内容以记忆为主,另加一些理解!前三章的概念比较多,类似的、相同性质的,比较分析会对理解记忆有帮助,注意区分那些不同点!原子结构原子结构这部分内容较少,知识点也较明确。
相对容易掌握。
1、原子结构的数量级10(-10),原子和原子核的数量级关系:10000倍;2、每个电子的电量约为1.6×10(-19);3、核素:具有确定质子数和中子数的原子的整体;4、同位素:原子序数相同而质量数不同的核素,在元素周期表中处于同一位置;5、轨道电子数:每个壳层最多容纳2n(2)个电子,各壳层的顺序依次为K、L、M、N、O、P、Q;每个次壳层最多容纳2(2l+1)个电子;《肿瘤放射物理学》第二页表1-1:电子的壳层结构是要多加记忆的。
原子、原子核能级1、电子在原子核库仑场中所具有的势能主要由主量子数n和轨道量子数l决定,并随n和l 的增大而提高;2、基态的定义3、由于高原子序数的原子核比低原子序数的原子核对电子的吸引力大,因此对于同一个能级,当所属原子的原子序数增大时,他的能量更低;4、能量值得大小等于壳层能级能量的绝对值,这些能量程为相应壳层的结合能;5、特征辐射、特征X线、俄歇电子6、当核获得能量,可以从基态跃迁到某个激发态。
当它再跃迁回基态时,以r射线形式辐射能量,能量值等于跃迁能级之差。
原子、原子核的质量1、1u=1/12C(12,6)原子质量------描述方法不好输入,凑合着看吧。
2、N A=6.02×10(23)3、1u=1/NA=1.66×10(-27)kg质量:中子>质子>>电子质量和能量的关系1、E=mC(2)2、电子静止能量:0.51MeV质子静止能量:938.3MeV中子静止能量:939.6MeV3、运动的物体质量随运动速度的变化关系式。
1、核物理基础

32 15
X
A Z 1
32 16
Y Q
P S Q
称为反中微子
β-的能谱特点:两端低、中间高的连续谱分布。
2、β+衰变: 核内质子多,P→变n,放出一个正 电子。
A z
X
A z 1
Y Q
18 9
F O Q
放射性平衡:如果母体的半衰期大于子体的半衰 期,当经过足够长的时间后,子母体间的放射性 活度将保持固定比例,这样一种状态称为放射性 平衡。当放射性平衡出现后,子体的衰变速度将 与母体相同。
五、人工放射性核素 在医学中有广泛的应用,如钴-60、锝-99、锶 -90、铱-192等。 制备途径: (1)反应堆中的强中子束照射靶核,靶核俘获 中子而生成放射性核;(主要来源) (2)中子引起重核裂变,从裂变碎片中提取放 射性核素,这样制备出来的核素是丰中子核素, 通常具有β-衰变。 (3)用高能加速器产生放射性核素,这样制备 出来的是缺中子核素,通常具有β+衰变,但多是 短寿命的。
原子核的衰变,主要有三种类型,即α、β衰 变和γ跃迁。 (一)α衰变 α粒子是氦的原子核,它由2个质子和2个中 子组成。α衰变的反应式如下:
A Z
238 92
X
A 4 Z 2
Y He Q
4 2
U234 Th 4 He 4.8790 MeV 90 2
(二)β衰变 β衰变包括3种类型:β-衰变、β+衰变、轨 道电子俘获。 1、β-衰变: 核内中子多,n→变P,放出一个负 电子。
元素: 质子数相同的原子称为一种元素,它们的原 子序数相同,因此具有相同的化学特性。但其原 子核中的中子数可以不同,因而物理特性可有某 些差异。 到目前为止,天然和人工合成的元素有109种, 组成元素周期表。
第一章-核物理基础

单位质量(摩尔、容积)物质所含放射性的多少, 后 者常称为放射性浓度。
§4 核射线与物质的相互作用
一、带电粒子与物质的相互作用 (一)电离与激发(ionization and excitation)
电离:指带电粒子与物质相互作用,使物质中的中性原子变 成离子对的过程。 激发:如果核外电子所获动能不足以使之成为自由电子, 只是从内层跃迁到外层,从低能级跃迁到高能级,这一过程 称之激发。 电离密度:单位路径上形成的离子对的数目。它表示的是 射线电离作用强弱的量。与带电粒子所带电荷数、行进速 率及被作用物质的密度有关,α>β>γ。
(二)核反应:快中子与物质的原子核作用放出带电粒子而形
成新核的过程称为核反应。形成的新核如果是放射性核素则继续 衰变放射出β、γ射线,使物质原子产生电离或激发,称为感生放 射性。中子与物质相互作用产生核反应是中子反应堆工作的基础 ,也是中子弹的杀伤因素。
比如: 23Na+10n→24Na+γ可写成23Na(n、γ)24Na。
§1 核射线及其与物质的相互作用
一.基本概念
1.定态:电子在轨道上运行既不吸收也不放出 能量的状态。
2.基态:能量最低的定态。 3.激发态:能量较高的定态。 4. 元素:凡核内质子数相同的一类原子,称之
为元素。 5.核素(nuclide) :凡原子核内质子数、中子数
和核能态均相同的一类原子,称为一种核素。
衰变公式:N=Noe-λt
N = N0e-t
二、半衰期
1、物理半衰期(T1/2):放射性核素由于衰变,其原子 核数目或活度减少到原来一半所需的时间,用T1/2 表示
2、生物半衰期(Tb): 3、有效半衰期(Te): 引入半衰期概念以后,核衰变的公式可改写成:
核物理基础知识

核物理基础知识
1.原子核结构:
-原子核位于原子的核心位置,由质子和中子组成,质子带有正电荷,中子不带电。
-质子数(Z)决定了元素的种类,而原子核中的质子数加上中子数即为原子的质量数(A)。
2.核力与稳定性:
-质子和中子在原子核内部由于强相互作用力(核力)紧密地结合在一起,对抗质子之间的电磁斥力,使得原子核保持稳定。
-当质子与中子的比例失衡或者总数量过大时,原子核可能会变得不稳定,发生放射性衰变。
3.放射性衰变:
-放射性衰变包括阿尔法衰变(α衰变)、贝塔衰变(β衰变,分为β⁻衰变和β⁺衰变)和伽马衰变(γ衰变)。
-阿尔法衰变是指原子核发射出一个氦-4核(α粒子,即两个质子和两个中子)。
-贝塔衰变涉及到中子转变为质子或质子转变为中子,同时释放电子(β⁻衰变)或正电子(β⁺衰变)及相应的反中微子。
-伽马衰变则是原子核从高能级向低能级跃迁时发射出高能光子(γ射线)。
4.质量亏损与结合能:
-当原子核形成时,其总质量通常小于构成它的单独质子和中子的质量之和,这个差值体现为质量亏损,对应的能量遵循爱因斯坦的质能方程E=mc²释放出来,成为结合能。
5.核反应:
-核反应包括核聚变(轻元素在高温高压下合并成更重元素的过程,如太阳内部发生的氢聚变)和核裂变(重元素被中子击中后分裂成两个较小原子核的过程,如铀-235的链式反应应用于核能发电和核武器制造)。
6.射线与物质相互作用:
-放射性射线包括α、β、γ射线以及中子等,在与物质相互作用时表现出不同的穿透性和生物效应,这方面的研究对于辐射防护至关重要。
核物理基础知识点总结

核物理基础知识点总结核物理是研究原子核内部结构和核反应的科学领域。
在核物理中,有一些基础知识点是我们需要了解和掌握的。
本文将对核物理基础知识点进行总结,包括原子核的组成、核稳定性、核衰变、核裂变和核聚变等内容。
一、原子核的组成原子核由质子和中子组成。
质子是带有正电荷的基本粒子,其质量约为1.67×10^-27千克。
中子是不带电的基本粒子,其质量也约为1.67×10^-27千克。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量数A等于质子数Z加上中子数N:A = Z + N。
原子核的电荷数等于质子数Z,因此原子核的电荷数决定了原子的化学性质。
二、核稳定性核稳定性是指原子核在没有外部影响的情况下能够长时间存在而不发生衰变的性质。
核稳定性与质子数和中子数的关系密切。
在质子数较小的情况下,中子数与质子数相等时,原子核较为稳定。
当质子数增加时,中子数需要相应地增加来保持核稳定。
但当质子数超过一定的限制时,核稳定性会下降,原子核会变得不稳定,发生核衰变。
三、核衰变核衰变是指不稳定原子核放射出粒子或电磁辐射而转变为其他核的过程。
常见的核衰变方式有α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个α粒子(由两个质子和两个中子组成),质量数减少4,质子数减少2。
β衰变分为β-衰变和β+衰变。
β-衰变是指中子转变为质子,放出一个电子和一个反中微子;β+衰变是指质子转变为中子,放出一个正电子和一个电子中微子。
γ衰变是指原子核从高能级跃迁到低能级时发出γ射线。
四、核裂变核裂变是指重核(如铀、钍等)被中子轰击后分裂成两个或更多轻核的过程。
核裂变是放出大量能量的过程,同时伴随着中子的释放。
核裂变产生的中子可以继续引发其他核反应,形成连锁反应,释放更多的能量。
核裂变在核能领域有重要的应用,如核电站利用核裂变的能量产生电能。
五、核聚变核聚变是指两个轻核融合成一个更重的核的过程。
核聚变需要高温和高压的条件,常用的反应是氘核和氚核聚变成氦核。
核物理基础原子核的结构与变化

核物理基础原子核的结构与变化核物理基础:原子核的结构与变化核物理是研究原子核及与之相关的物理现象的学科,其研究范围涵盖了原子核的结构、核反应、核衰变、核能等诸多方面。
在核物理中,理解原子核的结构与变化是非常重要的,本文将探讨原子核的组成以及相关的变化过程。
一、原子核的结构原子核位于原子的中心,约占据了整个原子质量的99.9%左右。
原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电荷。
质子和中子都被称为核子。
原子核的直径大约是10^{-14}米般的数量级,而原子整体的直径约为10^{-10}米,由此可见原子核的体积相对较小。
然而,原子核所承载的质量却是非常巨大的,它决定了原子的质量。
根据标准模型,质子和中子是由更基本的粒子,即夸克组成的。
质子由两个上夸克和一个下夸克组成,而中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。
夸克是一种有强相互作用力的基本粒子,它们之间通过交换胶子来相互作用。
二、核力与原子核的稳定性在原子核内部,夸克之间以及夸克与夸克胶子之间通过核力进行相互作用。
核力是一种在极短距离上起作用的强相互作用力,它能克服质子和负电荷之间的相互斥力,维持原子核的稳定性。
在原子核中,质子之间的库伦斥力是非常大的,它们具有相同的电荷,会使得质子相互排斥。
然而,由于核力的作用,它能够抵消库伦斥力,使得质子能够聚集在一起,形成稳定的原子核。
原子核的稳定性与质子数和中子数之间的比例有关。
一些原子核具有较高的稳定性,而另一些则相对不稳定。
稳定核的形成需要满足特定的质子数和中子数之间的比例。
三、核衰变与放射性某些原子核相对不稳定,它们会经历核衰变的过程。
核衰变是指原子核自发地转变为另一种核的过程,这过程中释放出放射线以及其他形式的能量或粒子。
核衰变分为几种不同的类型,包括α衰变、β衰变和γ衰变。
在α衰变中,原子核会释放出一个α粒子,即由两个质子和两个中子组成的粒子。
而β衰变则涉及到质子转变为中子(β+衰变)或中子转变为质子(β-衰变)。
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第一章核物理基础第一节基本概念一、原子结构原子是构成物体的微小单位,其大小为10-10m数量级,原子的中心是带正电的原子核,其大小是原子的万分之一,为10-14m数量级;核的周围是带负电的电子在绕核运动,每个电子所带电荷量为e=1.60219×10-19C。
原子核由不同数目的质子和中子组成,质子带正电荷e,中子不带电,质子和中子统称为核子。
原子序数:任何原子的核外电子数,统称为原子的原子序数。
由于原子是电中性,核内质子数必然等于核外电子数,因此原子序数同时表示了核外电子数、核内质子数和核电荷数。
核素:具有确定质子数和中子数的原子总体称为核素。
目前已知的核素有2000多种。
元素:具有相同原子序数(质子数)的原子总体称为元素。
到目前为止,天然和人工合成的元素有109种,组成元素周期表。
同位素:质子数相同而中子数不同的核素,在元素周期表中处于同一位置,故互称同位素。
原子的符号表示:AZX,X是元素符号,Z是原子序数,A是原子的质量数(原子量),也是原子核内的核子数。
例:11H、21H、31H、22688Ra、9943Tc量子力学揭示:核外电子的运动状态由主量子数n,轨道角动量量子数l,轨道方向量子数m l 和自旋量子数m s决定。
根据泡利不相容原理,在原子中不能有两个电子处于同一状态,即不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。
在一个原子中具有相同n量子数的电子构成一个壳层,n=1、2、3、4、5、6、7的各层分别被称为K、L、M、N、O、P、Q层;在一个壳层内,具有相同l量子数的电子构成一个次壳层,l=0、1、2、3、4、5、6的各次壳层分别用符号s、p、d、f、g、h、i 表示。
二、原子、原子核能级电子在原子核的库仑场中所具有的势能主要由主量子数n和轨道角动量量子数l决定,并随n、l的增大而升高。
零势能规定:习惯上规定当电子与核相距无穷远时,电子所具有的势能为零。
因此,当电子填充核外某一个壳层时,其势能为负值。
基态:电子填充壳层时按照从低能到高能的顺序进行,以保证原子处于最低能量状态。
由于内层电子对外层电子具有屏蔽效应,所以实际电子填充壳层时,会出现能级交错,而不是按壳层顺序逐个填充。
结合能:当一个自由电子填充壳层时,会以发射一个光子的形式释放能量,能量的大小等于壳层能级能量的绝对值,这些能量称为相应壳层的结合能。
结合能随n、l的增大而减小,对于同一个能级,结合能随原子序数增大而增加。
激发态:当电子获得能量,从低能级跃迁到高能级而使低能级出现空位时,称原子处于激发态。
辐射称为特征辐射:处于激发态的原子很不稳定,高能级的电子会自发跃迁到低能级空位上,从而使原子回到基态。
两能级能量的差值一种可能是以电磁辐射的形式发出,这种辐射称为特征辐射,当特征辐射的能量足够高,进入X射线能量范围时,又称为特征X射线;另一种可能是传递给外层电子,使之脱离原子束缚成为自由电子,这种电子称为俄歇电子,它的能量等于相应跃迁的X 射线能量减去该电子的结合能。
K系特征辐射:如果空位出现在K层,L和M及更外层的电子就会跃迁到K层,同时产生K 系特征辐射。
类似,有L系特征辐射、M系特征辐射等。
原子核内部也存在类似原子的壳层结构和能级。
每个壳层只能容纳一定数目的中子和质子。
核子填充壳层的顺序也是从低能级到高能级。
当核获得能量,可以从基态跃迁到某个激发态,当它再跃迁到基态时,以γ射线的形式辐射能量,能量值等于能级能量之差。
回到基态的过程可以一步完成,也可以先跃迁到其它较低能级,再经数步回到基态。
微观粒子的能量单位:eV 、keV 、MeV 。
1eV 是一个电子在真空中通过1V 电位差所获得的动能。
换算关系:1eV =1.0×10-3keV =1.0×10-6MeV =1.6×10-19J三、原子、原子核的质量原子质量单位定义:1u =126112C 原子质量 相对原子质量:原子的质量以u 为单位时测量得数。
阿伏加德罗定律:1摩尔任何元素的物质包含有N A (6.022×1023)个原子。
摩尔质量:1摩尔物质的质量,其数值等于相对原子质量,单位为(g/mol )。
126C 的摩尔质量为12g/mol 。
四、基本粒子的种类和物理特性基本粒子:质子、中子、电子、光子、π介子和其他一些粒子被认为是构成物质结构的基本单元。
比较稳定的、寿命比较长的基本粒子共有30多种。
表1-2 重要基本粒子的特性第二节 放射性一、原子核的稳定性实验上已发现的核素约有2000种,其中只有近300种是稳定的,不稳定核素都会自发地放出射线,最终变为稳定核素。
影响核素稳定的因素如下:1、中子数与质子数之间的比例关系对于轻核,中子数和质子数相等的核素比较稳定。
对于重核,由于核内质子数增多,相互间的库仑斥力增大,为了保持核稳定,必须有更多的中子来增加相互间的核吸引力。
但中子数也不是越多越好,而是要与质子数保持合理的比例关系。
图1-4,核的稳定性与质子数、中子数的关系。
狭长区域为稳定核素的位置。
其中心线,可以用一个经验公式表示:2/31.980.0155AZ A =+2、核子数的奇偶性对近300中稳定核素进行奇偶分类,偶偶核占大多数,奇偶核和偶奇核各占40%,奇奇核占不到2%。
表明,质子数和中子数各自成对时,原子核比较稳定。
3、重核的不稳定性原子序数小于82的元素至少存在一种稳定核素,而原子序数大于82的元素都不稳定,会自发的放射出α粒子或自发裂变而成为铅(Z =82)的同位素。
二、衰变类型不稳定核素自发的放出射线,而变成为另一种核素,这种现象称为放射性,这个过程称为放射性衰变,这些核素称为放射性核素。
衰变前的核称为母核,衰变后的核称为子核。
衰变过程中释放的能量称为衰变能。
反应过程可以用反应式表示,也可以用衰变纲图来表示。
(一)α衰变原子核自发地放射出α粒子的转变过程称为α衰变,衰变后质量数减少4,电荷数减少2。
反应式为4422A A ZZ X Y He Q --→++(衰变能)前提条件:只有母核与子核的静止质量之差大于α粒子的静止质量时,衰变能大于零,衰变才可能发生。
重核易发生α衰变。
图1-5 从镭到氡的衰变纲图。
(二)β衰变原子核自发的放射出电子(β-粒子)或正电子(β+粒子)或俘获一个轨道电子的转变过程称为β衰变。
反应式为:1A A Z Z X Y e v Q -+→+++ 1A A Z Z X Y e v Q +-→+++ 1A A ZZ X e Y v Q --+→++ v 和v 表示中微子和反中微子。
前提条件:对于β-衰变,母核的原子质量应大于子核的原子质量。
对于β+衰变,母子核的原子质量之差应大于两个电子的静止质量。
对于轨道电子俘获,母子核的原子质量之差所对应的能量应大于轨道电子的结合能。
222()[(,)(1,)](0){[(,)][(1,)(1)]}[(,)(1,)]X Y e X e Y e e X Y Q m Z A m Z A m c m M Z A Zm M Z A Z m m c M Z A M Z A c νβ-=-+-==--+-+-=-+222()[(,)(1,)](0){[(,)][(1,)(1)]}{[(,)(1,)]2}X Y e X e Y e e X Y e Q m Z A m Z A m c m M Z A Zm M Z A Z m m c M Z A M Z A m c νβ+=---==------=--- 222()[(,)(1,)](0){[(,)][(1,)(1)]}[(,)(1,)]X e Y iX e e Y e i X Y iQ m Z A m m Z A c W m M Z A Zm m M Z A Z m c W M Z A M Z A c W νε=+---==-+-----=---β衰变的能谱:类似图1-6,两端低、中间高的连续谱分布。
由于在一次衰变时会发射出两个粒子(β-和v 或β+和v ),子核的动能可以忽略,所以衰变能近似等于两个粒子的动能之和。
每个粒子分配到的能量可以是零到衰变能之间的任何值。
在图1-4中的稳定核素区的左上方时,因为它的中子数比相应的稳定同位素的中子数多而被称为丰中子核素。
丰中子核素容易发生β-衰变,经衰变后,一个中子变成一个质子,而质量数不变,因此它是沿同量异位线向右下靠拢稳定核素区。
相反,如果一个核素位于稳定核素区的右下方,则被称为缺中核素。
缺中子核素容易发生β+衰变或轨道电子俘获反应,沿着同量异位线向左上靠拢稳定核素区。
图1-7 从3215P到3216S的β-衰变。
(三)γ跃迁和内转换α衰变和β衰变后的子核很可能处于激发态,会以γ射线形式释放能量跃迁到较低的能态或基态,这种跃迁的过程称为γ跃迁。
例如,放疗中常用的钴-60源、铯-137源和铱-192源均具有β衰变,同时也具有γ放射性。
原子核的能级间隔一般在10-3MeV以上,所以γ射线能量低限是10-3MeV ,高端可达到MeV 量级。
处于激发态的原子核还有另一种释放能量的方式,即将跃迁的能量直接转移给一个轨道电子而将后者发射出原子,这种现象称为内转换,发射出的电子称为内转换电子。
根据能量守恒定律,内转换电子的动能等于跃迁的能量减去轨道电子的结合能。
由于K 层电子最靠近原子核,因此只要能量足够,K 层内转换的概率最大。
由于发生内转换的概率要比发生内光电效应的概率大得多,不能将内转换理解为内光电效应。
无论是内转换还是轨道电子俘获,由于原子的内壳层缺少了电子而出现空位,外层电子将会来填充这个空位,因此两个过程都会伴随特征X 射线和俄歇电子的发射。
三、放射性度量放射性活度:是指一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔内发生的核衰变数除以该时间间隔之商。
公式表达如下:0t dNA N A e dtλλ-=== 活度的国际单位制单位是贝可勒尔(Bq ),衍生单位有MBq ,GBq 和TBq 。
在此之前的放射性活度单位是居里(Ci )。
1Ci =3.7×1010Bq半衰期:放射性核素其原子核数目衰减到原来数目一半所需的时间称为放射性核素的半衰期(T 1/2)。
半衰期与衰变常数的关系为:1/2ln 20.693T λλ==T 1/2的单位是秒,对半衰期长的核素可以用分(min )、天(d )、年(a )。
平均寿命(τ)是指放射性原子核平均生存的时间。
1/21/20()11.440.693t dN t T te dt T N λτλλ∞∞--=====⎰⎰ 放射性比活度:单位质量放射源的放射性活度,单位是Bq/g 。
放射性比活度是衡量放射性物质纯度的指标。
任何核素的放射源不可能全部由该种核素组成,而是被浓度大得多的相同元素的稳定同位素所稀释,还可能含有与放射性元素相化合的其它元素的一些稳定同位素,还会有衰变子核。