第1章放射性及辐射场的量和单位-最终版_651006405
辐射防护(物理基础与单位)
四、比释动能（K）
定义：不带电致电离粒子与物质相互作用时，在 单位质量的物质中产生的带电粒子的初始动能的总和。 即： K=dEtr/dm 比释动能的单位与吸收剂量相同。
五、当量剂量（HT，R） 吸收剂量与辐射权重因子的乘积。即： HT，R=DT，R· WR WR为Ｒ类辐射的辐射权重因子（表1-1）。 当量剂量特别给它起了一个专用名称叫希[沃 特]（Sv）。
辐射防护的方法与屏蔽
辐射对人体的照射方式有外照射和内照 射两种。外照射是体外辐射源对人体造成 的照射，而内照射是指进入体内的放射性 核素对人体造成的照射。前者主要由X、γ 射线、中子束、高能带电粒子束和β射线 引起的；后者则主要因人们通过吸入、食 入、完好皮肤或皮肤伤口吸收了放射性核 素造成的。针对这两种照射方式，有两种 完全不同的防护方法。
七、待积当量剂量（ HT （ t ））与待积有效剂 量（E（t）） 待积当量剂量（HT，50）的定义是：单次摄入 的放射性物质在其后的 50年内对所关心的器官 或组织所造成的总剂量。即：
H T , 50
t 0 50
t0
H
T ,R
dt
Байду номын сангаас
积分时间定为50年是与放射性职业人员 终身工作时间相对应的。
对中子的屏蔽
中子的屏蔽与中子能量有 关。对于能量高的中子应先用 含氢物质作近距离减速。中子 的反散射和天空返照问题突出， 应特别予以注意。
内照射防护与外照射 防护方法完全不同，最根 本的防护方法是尽量减少 放射性物质进入体内的机 会。
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（二） X射线发生器的照射量率计算 X射线发生器在离靶 r m处，产生的照射量率） 粗略地可按下式计算：
第1章 放射性测量基本知识
核辐射测量的统计误差和数据处理（4学时）；
主 要 参 考 教 材
• 核辐射测量方法
葛良全等编著 成都理工大学自编教材
• 原子核物理实验方法
复旦大学，清华大学，北京大学. 原子能出版社（1997年）
• 放射性测量勘探方法
章晔,华荣洲,石柏慎.原子能出版社，1995
• 核辐射场与放射性勘查
程业勋等编著 地质出版社（2005年）
（1）β衰变的原因 发生原因：母核的中子或质子过多
质子过多
+ + + + + + + + +
中微子
X荧光能谱
2500 2000 1500 1000 500 0 0 200 400 600 800 区域1 区域2 区域3 道址 1000
计数 I
原子的发射光谱
3000
原子核的能级：
激 发 态 基态
核能级示意图
中子和质子在原子核内不断 运动，运动状态不同，相应的能 量状态不同。原子核的不同能量 状态组成原子核的能级。 原子核的能级是不连续的， 即量子化的。
1911年，卢瑟福（Rutherford）用α射线轰击各种原子， 测到α射线发生偏折，从而确定了核结构，并提出了原子结 构的行星模型，从而奠定了原子结构和原子核结构的研究 基础。 此后不久，玻尔提出了原子的壳结构和电子在原子中的 运动规律，同时建立了描述微观世界的量子力学。 1919年，在卡文迪许实验室，实现了人工核蜕变核反应， 它是用α粒子轰击氦核能放出质子，反应式如下：
原子的核式模型：
1911年卢瑟福提出了核式模型：原子的 大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着 一个带正电荷的很小的原子核运转。
辐射量单位对照表
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
《放射物理与防护》教学课件：6第六章：常用的辐射量和单位
描述电离辐射常用辐射量和单位
2）.照射量的单位
• 照射量的SI单位是： 库伦*千克-1（C*kg -1 ）
一直沿用的照射量的专用单位为伦琴(R)： 1R=2.58*10-4 C*kg -1 1 C*kg -1 =3.887*103 R
描述电离辐射常用辐射量和单位
• 1伦琴相当于在1cm3标准状况下的空气（ 质量为0.001293g）中产生的正、负离子电 荷各为1静电单位。
表征任何辐射在所 关心的体积内被物 质吸收的能量 任何介质
适用辐射 类型
Xγ射线
非带电粒子辐射
描述电离辐射常用辐射量和单位
四、吸收剂量
• 辐射计量学以“吸收剂量”来衡量物质吸 收辐射能量的多少，并以此研究能量吸收 与辐射效应的关系。
描述电离辐射常用辐射量和单位
• 吸收剂量D表征的是：X射线的用于电离或 激发的能量，适用于任何辐射在任何介质 中的辐射场。
描述电离辐射常用辐射量和单位
1.吸收剂量D及其单位 1）.吸收剂量 • 辐射所授予单位质量介质dm中的平均能量
描述电离辐射常用辐射量和单位
解答：据题意可知： dm=0.388mg=3.88*10-7 kg dQ=10*10-9 C dt=5min
X线的照射量是：X=. dQ / dm X线的照射量率是：X=dX/dt
描述电离辐射常用辐射量和单位
三、比释动能 • 照射量是以电离电量的形式间接反映X射线
在空气中的辐射强度的量。它不能反映出 射线在吸收介质中能量的转移过程。
2.比释动能K和吸收剂量D随物质深度的变化 • 在物质表层：D＜K • 在物质深度达到带电粒子最大射程时：
D=K（此时D达到最大值） • 在物质深度超过最大射程之后：
放射性基础-袁之伦共53页
第一章 放射性的基础知识 第二章 电离辐射与物质的相互作用 第三章 电离辐射相关的量与单位 第四章 电离辐射的生物效应 第五章 辐射防护 第六章 辐射监测 第七章 相关技术标准
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第一章 放射性的基础知识
一、简述辐射 二、简述放射性 三、什么是放射系
2 31.05.2020
8 31.05.2020
三、什么是放射系
重放射性核素的递次衰变系列称为放射系。 它包括了天然放射系和一个人工放射系。
自然界存在3个天然放射系，其母体半衰期都 很长，与地球的年龄（~109）相近或大于地 球年龄，因而经过漫长的地质年代后还能保 存下来。它们大多具有α放射性，少数具有β 放射形，一般都伴随有γ辐射，但没有一个具 有β+放射性或轨道电子俘获的。每个放射性 从母体开始，经过至少是10次连续衰变，最 后达到稳定的铅同位素。
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三、什么是放射系
钍系从Th-232开始，经过连续10次衰变，最后到稳定核素Pb-208。该系 核素的质量数A都是4的整倍数，A=4n，所以钍系也叫4n系。母体Th-232 的半衰期为1.4×1010年。
铀系从U-238开始，经过14次连续衰变，最后到稳定核素Pb-206。该系核 素的质量数A都是4的整倍数加2，A=4n+2，所以铀系也叫4n+2系。母体 U-238的半衰期为4.468×109年。
一、简述辐射
人们对辐射的概念并不陌生。一般来说，辐 射是指从某种物质中发射出来的波或粒子， 有时也说是射线。例如，物体受热向周围介 质发射热量叫做热辐射；受激原子退激时发 射的紫外线或X射线叫做原子辐射；不稳定的 原子核发生衰变时发射的微观粒子叫做原子 核辐射，简称核辐射。核辐射粒子有的带电， 有的不带电；有的重，有的轻。人们关心的 主要有α辐射、β辐射、γ辐射和中子辐射等。
辐射单位和剂量
一、国际标准（我国执行此标准）1990年1、放射性工作人员：20mSv/年（10μSv/小时）2、一般公众人员：1mSv/年（0.52μSv/小时）二、单位换算等知识:1μSv/h=100μR/h1nc/kg.h=4μR/h1μR=1γ(原核工业找矿习惯用的单位）放射性活度:1Ci=1000mCi1mCi=1000μci1Ci=3.7×1010Bq=37GBq1mCi=3.7×107Bq=37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量：1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg吸收计量：1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad100μrad=1μGy计量当量：1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem100μrem=1μSv其他：1Sv相当1Gy1克镭=0.97Ci≈1Ci氡单位：1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算：A=A0eλ-t t=T1/2；A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算四、放射源与距离的关系：放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.г/R2A：点状源的放射性活度；R：与源的距离；г：照射量率常数注：Ra—226(t1608年)г=0.825伦.米2/小时.居里Cs—137(t29.9年)г=0.33伦.米2/小时.居里Co—60(t 5.23年)г=1.32伦.米2/小时.居里一、国际标准（我国执行此标准）1990年1、放射性工作人员：20mSv/年（10μSv/小时）2、一般公众人员：1mSv/年（0.5μSv/小时）二、单位换算等知识:1R＝2.58×10-4C•kg-1。
1μR＝0.258nC•kg-11nc•kg－1＝3.876μR≈4μR1μR≈1γ(原核工业找矿习惯用单位已废除）放射性活度:1Ci=1000mCi1mCi=1000μci目前使用的活度为：Bq1Ci=3.7×1010Bq=37GBq1mCi=3.7×107Bq=37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量：1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg1μR＝0.258nC•kg-11nC•kg－1＝3.876μR≈4μR目前以上两个单位都在使用照射量率：C/kg•h；mC/kg•h；μC/kg•h；nC/kg•h R/h；mR/h；μR/h吸收剂量：1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad（rad旧单位已废除）100μrad=1μGy目前使用的吸收剂量单位为：Gy；mGy；μGy吸收剂量率：Gy/h；mGy/h；μGy/h用于辐射防护单位：剂量当量：1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem（rem旧单位已废除）100μrem=1μSv目前使用的剂量当量单位为：Sv；mSv；μSv剂量当量率：Sv/h；mSv/h；μSv/h其他：1Sv在特定条件下相当于1Gy，1μSv/h在特定条件下相当于100μR/h，1克镭=1Ci氡单位：1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算：A=A0e-λt t=T/2；A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算放射性屏蔽：不同物质的减少一半和减少到1/10值（cm）放射源铅铁混凝土减半1/10减半1/10减半1/10铯—1370.65 2.2 1.6 5.4 4.916.3铱—1920.55 1.9 1.3 4.3 4.314.0钴—60 1.10 4.0 2.0 6.7 6.320.3四、放射源与距离的关系：放射源强度与距离的平方乘反比。
辐射剂量单位及相互换算
辐射剂量单位及相互换算1. 照射量（exposure）与照射量率（exposure rate）照射量（符号为X）只适用与X射线和γ射线。
它是指X射线和γ射线在空气中任意一点处产生电离本领大小的一个物理量。
照射剂量的国际单位：c/kg（库仑/千克）暂时用单位：R（伦琴）1R=2.58×10-4c/kg照射量率：指单位时间内的照射量。
单位：c/（kg.s） [库仑/（千克.秒）]R/h （伦琴/小时）R/min或R/s 等2. 吸收剂量（absorbed dose，符号为D）和吸收剂量率（absobed dose rate）适合于γ射线、β射线、中子等任何电离辐射。
吸收剂量：指被照射物某一点上单位质量中所吸收的能量值。
国际单位：戈瑞（Gy）1千克被照射物吸收电离辐射的能量为1J（焦耳）时称为1Gy。
即：1Gy=1J/kg。
暂用的原专用单位：rad（拉特）1rad=10-2J/kg=10-2Gy 即：1Gy=100rad；1rad=100erg/g (100尔格/克)吸收剂量率：是指单位时间内的吸收剂量。
单位：Gy/h Gy/min Gy/srad/h rad/min rad/s3. 积分流量采用中子照射材料时，其剂量有的用Gy或rad表示，有的则以某一中子”积分流量”下照射多少时间表示。
积分流量：指单位面积内所通过的中子数。
N/cm2积分流量率（即注量率）指单位时间内进入单位面积的中子数。
4. 剂量当量（dose equivalent）基于辐射防护目的，把不同射线的校正系数和在受同位素内照射时的体内分布系数与吸收剂量相乘之积以rem表示即为剂量当量；（rem，雷姆）＝rad×RBE（相对生物效应，品质因数）。
对X射线、γ射线和电子来说，RBE为1；对于能量为10MeV的快中子和质子来说，为10；对于自然产生的α粒子，也是10；对于重反冲核为20。
第1章 辐射理论概要
1.2.3 波尔兹曼分布
1. 现考虑由n0个相同原子(分子或离子)组成的系统，在热平衡条件下， 原子数按能级分布服从波尔兹曼定律：
ni gi eEi
kT
式中
—Ei的简并度；k—波尔兹曼常数；T—热平衡时的绝对温度； ni—处在Ei能级的原子数
gi
2. 分别处于Em和En能级上的原子数nm和nn必然满足下一关系
U U0 cos t U0 cos 2 t
其中，U为场矢量大小，代表 E 或 B 的大小，U0为场矢量的振幅。
1.1.1 光波
(2)单色平面波：具有单一频率的平面波 波场中z轴上任一点P的振动方程，设光波以速度c向z方向传播
U U0 cos t U0 cos t z / c
h E2 E1 的光子，结果这个原子激发到高能级E2。
2. 非辐射跃迁：原子在不同能级跃迁时并不伴随光子的发 射和吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的 原子传给它的能量。
3.激发态的平均寿命和亚稳态 处于激发态的原子总是要通过各种辐射跃迁或无辐射跃 迁过程落到比它低的能级。所以，原子在激发态只能停留有 限时间。 原子在激发态停留时间的平均值称为激发态的平均寿命。 原子激发态的平均寿命一般为 。 107 ~ 109 s 如原子的某些激发态与比它低的能级之间只有很弱的 （或没有）辐射跃迁，因而它的平均寿命很长（为 103 s 或 更长），这种激发态称为亚稳态。
1.1 光的波粒二象性
1.1.1 光波
光波是一种电磁波，是E和B的振动和传播。如图（1-1）所示。 习惯上常把电矢量叫做光矢量
图（1-1）电磁波的传播
1、线偏振光
(1)线偏振光 y Ey (2)自然光