核辐射-要求记住的公式
辐射强度计算公式
辐射强度计算公式1辐射强度辐射强度是指一个物理量，它描述的是物体给出的发射的物体的能量的强度，并用牛顿/立方米表示。
它通常用于衡量放射射线源的功率，包括太阳辐射，人造放射源或其他射线源的放射强度。
2计算辐射强度计算辐射强度的基本公式是：I=E/A，其中I是辐射强度，E是发射的能量，A是作为单位面积收到辐射能量的面积。
该方程式可以表示为一个物理量，例如质量或数量，以表明每一个物理量传输的平均能量，即辐射强度。
3计算步骤计算辐射强度需要知道以下信息：发射的能量E和收到辐射能量的面积A。
首先，获得取样面积的球体半径（r），球体面积可以按照以下公式计算：A=4πr2其次，获得发射的能量E。
要计算发射的能量，您必须将其与收到的能量进行比较。
收到的能量与放射源距离的平方成反比。
收到的能量越远，能量损失越多。
然后，将发射的能量与收到的能量进行比较，并用下面的公式计算发射的能量：E=E0/d2，其中，E0是圆球发射源的能量，d是接收点距离发射源的距离。
最后，辐射强度可以用以下公式计算：I=E/A。
4应用实例电离辐射是一种放射性的辐射，它可以被用于检测宇宙射线、威胁分析和核医学。
许多宇宙射线探测器基于电离辐射测量技术，例如螺旋束和采样阵列，实现了三维监测技术。
辐射强度可以用来检测威胁，并向秩序员提供安全建议，确定危险指示灯及其周围空气中辐射浓度的变化。
此外，辐射安全技术也可以用来监测核设施内的核材料，以确保安全。
5结论辐射强度是放射的量化数值，用来衡量源的放射能量的强度，计算辐射强度的基本公式是：I=E/A，其中，I是辐射强度，E是发射的能量，A是作为单位面积收到辐射能量的面积。
辐射强度经常被用于许多科学领域，如宇宙射线探测、威胁分析以及核医学，以确保安全。
辐射防护计算公式精选[1]
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輻防執照計算題公式精選分類：Radiopharmaceuticals轉換常數1.光速c：3×108 m s-1 (光子頻率ν與波長λ的轉換：ν = c/λ)2.Planck’s constant (蒲郎克常數)：6.63×10-34 J s (光子能量與頻率的轉換：E = hν)3.1 amu = 1.66×10-27 kg ≡ 931.5 MeV (質能互換：E = mc2)4.1 b = 10-24 cm25.1 Ci = 3.7×1010 Bq6.1 R = 2.58×10-4 C kg-17.1 R ≡ 8.7 mGy (暴露與空氣克馬的轉換)8.STP(0°C、1 atm)下，空氣密度為0.001293 g cm-39.1 atm = 760 mmHg = 760 tor (托) ≡ 101.3 kPa (千帕) (壓力修正因子與密度的轉換)10.0°C = 273°K (溫度修正因子與密度的轉換)11.1個電子的電量1.6×10-19 C (電子數目與電量的轉換)12.1 eV = 1.6×10-19 J13.1 mole(莫耳) = 6.02×1023個原子(莫耳數目與原子數目的轉換)。
14.原子量：1莫耳原子重 (莫耳數目與質量的轉換)。
15.原子密度：單位質量或體積物質所含原子數目。
例如若單位體積物質所含莫耳數目為ρ/A (ρ為密度，A為質量數或原子量，單位為g mole-1)，單位體積物質所含原子數目為(ρ/A)×6.02×1023 (6.02×1023的單位為mole-1)。
16.電子密度：單位質量或體積的物質所含電子數目，例如單位體積物質所含電子數目為(ρ/A)×6.02×1023×Z (Z為原子序)。
17.機率效應中，輻射工作人員危險度=有效劑量×5.6×10-2Sv-1。
辐射剂量计算公式(二)
辐射剂量计算公式(二)辐射剂量计算公式辐射剂量计算是核科学和辐射防护领域的重要内容，通过计算辐射剂量可以评估辐射对人体的影响。
在实际计算过程中，我们需要使用一系列的公式来进行计算。
本文列举了一些常见的辐射剂量计算公式，并通过具体例子来解释说明。
线源辐射剂量计算公式1.线源辐射剂量计算公式可以用于计算距离线源一定距离处的辐射剂量。
基本公式如下：D=S⋅Q 4π⋅r2其中，D表示辐射剂量，S表示放射源的强度，Q表示放射性放射源的比活度，r表示距离线源的距离。
例如，某个放射源的比活度为2 Ci（居里），放射源距离人体10米，求该处的辐射剂量。
D=2 Ci×37×106 Bq/Ci4π×(10 m)22.若受辐射者和辐射源距离不同，则可以使用以下公式进行计算：D=S⋅Q4π⋅r12×r12r22其中，D表示辐射剂量，S表示放射源的强度，Q表示放射性放射源的比活度，r1表示距离辐射源的初始距离，r2表示距离辐射源的目标距离。
例如，某个放射源的比活度为1 Ci，距离人体10米时的剂量为8 mSv，问距离人体20米时的剂量为多少？D=1 Ci×37×106 Bq/Ci4π×(10 m)2×(10 m)2(20 m)2面源辐射剂量计算公式1.面源辐射剂量计算公式可以用于计算距离平面放射源一定距离处的辐射剂量。
基本公式如下：D=S⋅Q4π⋅r2⋅1−cosθ2π其中，D表示辐射剂量，S表示放射源的强度，Q表示放射性放射源的比活度，r表示距离放射源的距离，θ表示入射方向与垂直方向的夹角。
例如，某个平面放射源的比活度为Bq/cm²，放射源距离人体30米，入射方向与垂直方向的夹角为30度，求该处的辐射剂量。
D= Bq/cm²×(10−4 m/cm)24π×(30 m)2⋅1−cos30∘2π2.若受辐射者和面源放射源距离不同，则可以使用以下公式进行计算：D=S⋅Q4π⋅r12×1−cosθ2π×r12r22其中，D表示辐射剂量，S表示放射源的强度，Q表示放射性放射源的比活度，r1表示距离放射源的初始距离，r2表示距离放射源的目标距离，θ表示入射方向与垂直方向的夹角。
核辐射物理学基础知识
同X射线有关的诺贝尔学奖
1901 1914 1915 1917 1924 1927 1936 1946 1964 1979 伦琴 (Roentgen) 劳厄（Laue） 布拉格父子 (Bragg) 巴克拉 (Barkla) 塞格巴恩 (Siegbahn ) 康普顿(Compton等六人) 德拜 (Debye) 马勒 (Muller) 霍奇金 (Hodgkin) 化学 医学 化学 发现X射线(1895) 晶体的X射线衍射 分析晶体结构 发现元素的标识X射线 X射线光谱学 康普顿效应
粒子性
X 射线在与物质相互作用时交换能量。发生光 电效应；康普顿效应；电子对效应等。 表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一定的 能量和动量。 X射线的频率ν、波长λ以及其光子的能量E、动 量P之间存在如下关系：
34 式 中 h—— 普 朗 克 常 数 ， 等 于 6.625× 10 J.s; c——光速
衰变的种类：
根据在衰变过程中放出射线的种类可将衰变 分为： α 衰变
β 衰变 γ 衰变
α衰变： 放射性原子核自发地放射出α粒子而变为另 一种原子核的过程称为α衰变
+
+
+ + !! 放射性母核 + +
从母核中射出 的4He原子核
238U4He
+
+ 234Th
+ +
粒子得到大部分衰变能
·
常见的是带电粒子、中子和γ射线与物质的 相互作用。它们与物质的相互作用时的机制是 不同的。
射线分类 1.由电子组成（β射线，电子线） 2.重带电粒子组成（α射线、质子射线等）
核辐射测量方法考试必考点
剂量当量：是用适当的修正因数对吸收剂量进行修正，使得修正后的吸收剂量更好地和辐射所引起的有害效应联系起来。
定义为在组织内所关心的一点上的吸收剂量D 、品质因数Q 、修正因子的三项乘积。
这组辐射物理量适用于度量在各种介质中的各种射线。
吸收剂量与照射量的关系：空气辐射场的X 或γ射线，可通过下式将照射量X 换算为吸收剂量D ：其中：g 表示发生韧致辐射而逃逸出去的能量（未发生电离产生离子对）；W 为平均电离能；e 为电子电量。
2、简要说明放射性物质的常用重量单位及其适用对象，常用的活度单位及其适用对象，常用的含量单位有哪些？放射性物质的重量（常将重量和质量称呼一致）单位常用的有克、千克，适用长寿核素；常用的活度单位有Bq 、Ci ，适用长寿和短寿核素。
固体物质中放射性核素的含量单位有：克/克、克/100克（%）、克/吨（g/t ）、ppm ；液体或气体物质中放射性核素的含量单位有：g/L, mg/L ，Bg/L,Bg/m3。
3、说明放射性活度与射线强度的区别。
放射性活度：指单位时间内发生衰变的原子核数目。
射线强度：放射源在单位时间内放出某种射线的个数。
4、放射性核素的活度经过多少个半衰期以后，可以减少至原来的15%、7%、0.1%？根据： ，依次类推。
5、采用两种方法计算距一个活度为1居里的60Co 放射源一米远处的伽玛射线照射量率（注： 60CO 每次衰变放出能量为1.17MeV 和1.33MeV 的光子各一个，在空气中的质量吸收系数为2.66×10-3m2/Kg ）。
解法一（查表法）：查表知解法二（物理法）：6、简述外照射防护的基本原则和基本方法，以及内照射防护的最根本方法。
外照射防护基本原则：尽量减少或避免射线从外部对人体的照射，使之所受照射N Q D H ⋅⋅=W e g D W e g dm dE dm dQ X ⋅-=⋅-==)1()1(2/12ln T =λtT t e A e A t A 2/121ln)0()0()(==-λ2/121ln 3.0ln )0()0(15.02/1T t e A A t T =⇒=118-11121810109.25)1(10503.2107.31------∙⋅⋅⨯≈⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯⨯=Γ⨯=s kg C m s Bq kg m C Bq R A X 24R E An πψγγ= 118-19123261102109.2585.3310602.11066.2)1(1415926.3410)33.117.1(107.314------∙⋅⋅⨯≈⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=s kg C eV kg m m eV s We R E An W e X a en aen Ｃρμπρμψγγ不超过国家规定的剂量限值。
核物理公式高考题解析
核物理公式高考题解析核物理是研究原子核结构、核反应、核能和辐射等相关现象的学科。
在高考物理考试中，核物理部分通常占据相当的比重，对于学生来说，掌握核物理公式是非常重要的。
本文将针对几个典型的核物理公式高考题进行详细解析，帮助学生更好地理解和掌握相关的知识。
一、核物理公式1：半衰期公式半衰期是描述放射性原子核衰变速度的一个重要指标，通常用T表示。
半衰期公式可以表示为：N(t) = N(0) * (1/2)^(t/T)其中，N(t)是时间t后剩余的放射性核数目，N(0)是初始的放射性核数目，t是时间，T是半衰期。
例题1：某放射性核素的半衰期为5天，初始核数为100个，求20天后还剩多少个核。
解析：根据半衰期公式，将给定数据代入，可以得到：N(t) = 100 * (1/2)^(t/5)将t=20代入，可以计算得到：N(20) = 100 * (1/2)^(20/5) = 100 * (1/2)^4 = 100 * (1/16) = 6.25因此，20天后还剩下6个核。
二、核物理公式2：质能公式质能公式是描述质量和能量之间的相互转化关系的著名公式，可以表示为：E = mc^2其中，E表示能量，m表示物体的质量，c表示光速。
例题2：如果1克的物质被完全转化为能量，求其对应的能量大小。
解析：根据质能公式，将给定的质量代入，可以得到：E = 1 * (3 * 10^8)^2 = 9 * 10^16 J因此，1克的物质转化为能量后，其能量大小为9 * 10^16 J。
三、核物理公式3：相对论动能公式相对论动能公式是描述高速运动物体动能变化的公式，可以表示为：K = (γ - 1)mc^2其中，K表示动能，γ表示相对论因子，m表示物体的质量，c表示光速。
例题3：某静止质量为1 kg的粒子，其速度接近光速，相对论因子为10，求其动能大小。
解析：根据相对论动能公式，将给定的质量和相对论因子代入，可以得到：K = (10 - 1) * 1 * (3 * 10^8)^2 = 8 * 10^17 J因此，该粒子的动能大小为8 * 10^17 J。
核辐射隔离天数计算公式
核辐射隔离天数计算公式核辐射是一种无形无味的危险物质，它对人体健康造成严重危害。
在核事故或核辐射泄漏事件发生后，人们需要尽快躲避辐射区域，以避免受到辐射的影响。
在这种情况下，计算核辐射隔离天数是非常重要的，它可以帮助人们确定需要在安全区域内隔离多长时间。
核辐射隔离天数的计算公式可以通过以下步骤来完成：首先，确定核辐射的剂量率。
核辐射的剂量率是指单位时间内受到的辐射剂量，通常以格雷/小时（Gy/h）为单位。
在核事故或核辐射泄漏事件发生后，相关部门会对受影响区域的辐射剂量率进行监测和测量。
其次，确定人体可以承受的最大辐射剂量。
根据国际放射防护委员会（ICRP）的标准，人体可以承受的最大年平均剂量为1毫西弗（mSv）。
在核事故或核辐射泄漏事件发生后，相关部门会根据受影响区域的辐射水平和个人的辐射暴露情况，确定人体可以承受的最大辐射剂量。
然后，通过核辐射剂量率和人体可以承受的最大辐射剂量，计算出需要隔离的天数。
核辐射隔离天数的计算公式为：隔离天数 = （人体可以承受的最大辐射剂量 / 核辐射的剂量率）× 24小时。
通过这个公式，可以确定在受到特定辐射剂量率的情况下，人们需要在安全区域内隔离多长时间才能避免受到过量的辐射暴露。
在实际应用中，核辐射隔离天数的计算需要考虑到多种因素，包括个人的健康状况、年龄、性别、辐射暴露情况等。
因此，在核事故或核辐射泄漏事件发生后，相关部门会根据这些因素对隔离天数进行个性化的评估和指导。
此外，核辐射隔离天数的计算还需要考虑到安全区域内的生活保障和医疗资源。
在隔离期间，人们需要确保有足够的食物、水和医疗设施，以应对可能的紧急情况和健康问题。
总之，核辐射隔离天数的计算公式为隔离天数 = （人体可以承受的最大辐射剂量 / 核辐射的剂量率）× 24小时，它可以帮助人们在核事故或核辐射泄漏事件发生后，确定需要在安全区域内隔离多长时间，以保护自己和家人的健康安全。
同时，相关部门也需要加强对核辐射隔离天数的计算和指导，以提高公众对核辐射风险的认识和防范能力。
辐射基本定律的描述及公式
辐射基本定律的描述及公式一、普朗克定律。
1. 描述。
- 普朗克定律揭示了黑体辐射能量按波长的分布规律。
它指出在绝对温度T 下，黑体在波长λ处的单色辐射力E_bλ与波长、温度之间存在特定的关系。
2. 公式。
- E_bλ(λ,T)=frac{C_1}{λ^5<=ft(e^frac{C_2{λ T}} - 1)}- 其中，C_1=2π hc^2=3.742×10^ - 16W· m^2（第一辐射常数），h =6.626×10^-34J· s（普朗克常数），c = 3×10^8m/s（真空中光速）；C_2=(hc)/(k)=1.439×10^-2m· K（第二辐射常数），k = 1.381×10^-23J/K（玻尔兹曼常数）。
二、斯蒂芬 - 玻尔兹曼定律。
1. 描述。
- 斯蒂芬 - 玻尔兹曼定律表明黑体的辐射力E_b与其绝对温度T的四次方成正比。
它是在普朗克定律的基础上对所有波长的辐射能进行积分得到的结果。
2. 公式。
- E_b=σ T^4- 其中，σ=frac{2π^5k^4}{15h^3c^2} = 5.67×10^-8W/(m^2· K^4)（斯蒂芬 - 玻尔兹曼常数）。
三、维恩位移定律。
1. 描述。
- 维恩位移定律指出黑体辐射光谱中辐射最强的波长λ_max与黑体的绝对温度T成反比。
随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向短波方向移动。
2. 公式。
- λ_maxT = b- 其中，b = 2.898×10^-3m· K。
核辐射物理基础03
作业：
1．已知48V可发生β+衰变，子核为48Ti，当然地可发生K俘获，β+粒子最大动 能Eβ+=0.699MeV，求K俘获放出中微子的能量Eν=？MeV，并画出衰变图。 （M48V=47.9522598u，M48Ti=47.9479491u）
2．已知238U的三组α粒子能量分别为：4.194MeV；4，Ed2，Ed3，并画出238U的α衰变图，标明各能态能量。
)= -kt ＋ lnc0( lnct( 14 6C
14 6
C )
T1/2 = 0.693/k 得：k = 0.693/t1/2 = 0.693/5730 a = 1.21×10-4 a-1 t=ln[756Bq·g-1/432Bq·g-1]/(1.21×10-4a-1) =4630 a
如以上数据系2005年所得，则4630-2005＝2625 即该古墓大约是公元前2625年建造的。
2．核能级
用磁谱仪能对α粒子的动能进行精确测量。测量结果表 明，同一核素的原子核所放出的α粒子，其能量有好几 种。这说明这个衰变过程使生成的子核处于不同的能级。 因此，与原子情况类似，原子核的内部能量是量子化的 . 长射程α粒子 短射程α粒子
2-6 β衰变
β衰变是核自发地放出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变。 β粒子是电子和正电子的统称,因此,β衰变有以下几种类型: β衰变核素几乎遍 及整个元素周期表
因此，轨道电子俘获发生的必要条件是 :
W M (Z , A) − M ( Z − 1, A) > i X Y C2
†轨道电子俘获过程伴随着特征X射线和俄歇电子的发射 ‡由于2mec2 >>Wi ,因而β+放射性衰变的核素通常都具有K俘获发生
放射公式[整理版]
放射性活度原子核自发地放射出射线后，原子核本身就从一种核工业素转变成另一种核素，这种过程就叫做原子核的衰变，又叫放射性衰变。
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叫做放射性活度（GB4960-85），通常用A 表示。
在国际单位制中，放射性活度的单位为贝可勒尔，简称贝可，符号Bq 。
1Bq 等于放射性物质在1秒钟内有1个原子核发生衰变。
其表达式如下：秒次衰变/11=Bq早期的放射性活度单位叫居里（Ci ）。
它早期的定义是：1克226Ra 所具有的放射性活度。
后来规定，居里与贝可的关系如下：Bq Ci 10107.31⨯=居里单位现在已经废除，但在早期的文献中经常可以看到。
放射性衰变的种类在放射性的衰变中，发生衰变的原子核叫母核，衰变后所产生的核叫子核。
放射性原子核的衰变主要有三种类型，它们分别叫做α衰变、β衰变、γ跃迁。
α衰变原子核自发地放射出α粒子而发生的转变，叫做α衰变。
经过α衰变以后，子核的质量数比母核减少4，原子序数减少2。
其衰变式如下：α+→--Y X A Z AZ 42其中，X 为母核，Y 为子核，Z 为原子序数。
β衰京戏原子核的β衰变有三种形式。
它们是β+衰变、β—衰变和电子俘获。
其表达式分别为：+-+→βY X A Z AZ 1 -++→βY X A Z A Z 1Y e X A Z A Z1--→+在β衰变中，子核与母核的质量数相同，只是原子序数相关1。
它们是相邻的同量异位素。
γ跃迁原子核通过放射γ射线邮高能态自发地向低能态跃迁，叫做γ跃迁，也叫γ衰变。
γ射线一般是伴随α或β衰变产生的，也有同核异能态的原子核向基态退激时发射γ射线的情形。
如γ+−−→−Cd Cd mm 111486.4811148 原子核邮高能态自发地向低能态的跃迁也可以通过发射核外电子的方式来完成，这下过程叫内转换，此时不发射γ射线。
γ跃迁不会导致核素质量数和原子序数的变化，只是原子核内部能量状态发生了改变。
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要求记住的公式
由于课程中所涉及的公式繁多，对如基本的衰变指数规律、γ吸收的指数衰减规律及一些基本量的计算，如单位体积（质量）的原子数等，必须掌握。
对考试中要求记住的公式统一要求如下。
1) γ射线与物质相互作用的三种次级效应的关系 截面与吸收物质原子序数
5Z ph ∝σ； Z c ∝σ； 2Z p ∝σ。
截面与入射光子能量
2) γ射线在物质中的衰减规律： 线性衰减系数：()ph c p ph c p N μ
σσσμμμ=++=++
质量衰减系数：A m N N A
γγ
σσμμρρ===
指数衰减规律：000()e e e m m N x
x x I x I I I γσμμ-⋅-⋅-⋅===
3) 常用统计误差公式及计数统计误差的传递公式
测量值的标准偏差 i N N m ===σ
相对标准偏差
i
N m
m
11=
=
=
σ
ν
计数统计误差的传递公式2
2
2
2
2
22
1221n
x n
x x f x
y (x)
y
x y σσσσ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂∂++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛
∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 并由此得到常用的计数的统计误差：
计数率的误差 t N n =
；t n
n =σ；N
nt n n n 11===σν。
多次测量的平均值的误差 1
1k
i i N N k ==∑；N σ=
N N N σν===。
净计数率误差 s b
0s b s b
N N n n n t t =-=
-；0n σ=
0s b 1
n n n ν=-
在规定的总测量时间s b T t t =+内使测量结果误差最小时，得到
s b t t =
进而求得最佳时间分配：s t =
；
b t =
，
得到最佳条件测量结果的最小相对方差：
(
)
02
2
2
b
1
1
n Tn
ν==
4) 探测器工作状态判定的基本原则：
n C R V 002
21
≅
ν
且得到推论n C R 1
00>>（即1<<V ν）为电流工作状态；
n
C R 1
00<<（即1>>V ν）为脉冲工作状态。
5) 慢中子引起的()()()n,γ,n,α,n,p 及()n,f 反应的v 1规律：
00v v σσ=
6) 探测器的能量分辨率
电离室
100%η== 正比计数器
100%η=
闪烁探测器
100%η= 半导体探测器
100%η== 分辨率的另一种表达式：相应半高宽（又称线宽）
FWHM E ∆==
当考虑影响分辨率的各种影响因素时，谱仪总分辨率为
FWHM E ∆==
电荷灵敏前放的电容噪声：
noise E E E E ∆=∆∆=∆⨯零电容电容噪声零电容＋＋噪声斜率探测器电容
放大器的信噪比：21/h J σ=，1h 为信号幅度；2h σ为噪声的标准偏差
放大器噪声对能量分辨率的影响（以电离室为例）：100%η= 7) 计数的死时间修正：在一般情况下均能满足1<<τm 的条件，此时 τ
n n
m -=
1
式中n 为实际记录的脉冲计数率；m 为入射粒子产生的脉冲计数率；τ为探测系统的死时间（又称分辨时间）。
8) 符合：
真符合计数率：βγ
co
n n n A
⋅=
（这里的β和γ分指两个符合道，并不一定非得是β或者γ）
偶然符合计数率：rc s 122n n n τ==
9) 热中子灵敏度：
1.128
t N ση⋅=
t N 是探测器中中子灵敏核素的个数，0σ是该核素对25.3meV 中子的吸收截面。
其他公式会在考题上注明。