第七章 固体径迹探测器的
活度试题参考答案
一、填空题（将正确答案填入括号内）1.电离辐射可分为（带电）粒子和（不带电）粒子两种类型。
2.元素的同位素是原子核中（质子数）相同而（中子数）不同的核素。
3.发射β—射线的放射性核素，在发生衰变后，其子体核的质量数（保持不变），原子序数（增加1）。
4.衰变常量是指处于（特定能态）的放射性核素在单位时间内发生（自发核跃迁）的几率。
5.原子核是由（质子）和（中子）组成的。
6.60Coγ射线的平均能量为（1.25）MeV，半衰期为（5.271）年。
7.用于测量β-γ衰变核素活度的绝对测量方法通常采用（4πβ-γ符合）测量装置，是活度量值的一种基准装置；4πγ电离室主要用于测量具有γ放射性核素的活度，其测量方法是一种（相对测量）方法。
8.原子核衰变可分为α衰变、β-、β+或EC（轨道电子俘获）衰变等方式。
对于α衰变类型，其子体核素的质量数比母体核素的质量数（减少4），而对于EC衰变，其子体核素的原子序数则较母体核素的原子序数（减少1）。
9.用2π多丝正比计数器测量大面积α、β平面源的2π发射率时，需要进行包括（死时间）、（小能量损失）和本底等三种主要校正。
10.对于一些β衰变后其子体激发态存在亚稳态的核素，也可通过效率示踪方法测量其活度，在选择示踪核素时，要求示踪核素的β最大能量应与待测核素的β最大能量相近，β谱形应（相似），且待测核素的γ射线峰应不至于造成对示踪核素γ射线峰的（干扰）。
11.在放射性气体活度绝对测量方法中，为了消除内充气正比计数管端效应的影响，通常采用（长度补偿）的测量方法，其特点是用长度不同而其它结构完全相同的两只正比计数管，这样的两只计数管具有完全相同的端效应。
则两只计数管的计数率之差等于两只计数管体积之差内的计数率，在相减的过程中，（端效应）的影响就被消除了。
12.作为放射性标准溶液，必须满足：溶液中放射性核素有较高的核纯度，其放射性杂质含量应不大于（0.1%），且溶液稳定，不被容器器壁吸附，溶液蒸发至近干时放射性物质不损失，溶液的活度值有较高的（准确度）。
工程检测中室内氡浓度测量方法探讨
第２ ９卷 ２ １ ０ １年第 ７期
工程检测 中室 内氡 浓度测 量方法探讨
方 燕 梅 菁
昆 山市 建设 工程 质 量 检 测 中心 ， 苏 昆 山 ２ ５ ３ ） 江 １３ ７
【 摘要 】由于 室内氡 浓度 的变化幅度大和测量的周期长等特点 ， 在工程检测 时 ， 测量的精确度 方面存在一定难度 。通过 对
本 次测 量周 期 为 １年 ， 点 和 Ｂ 点各 设置 ３个 Ａ
表 ２ Ｒ ７测 氡 仪 的 布放 与 回收 ＡＤ
批 次 布 放 时 问 【 收 时 嗵 Ｉ
标准 测量 方法》 Ｂ Ｔ１５ ２ ９ Ｇ ／ ４ ８ － ３中的采样要 求 ，且 能
较好地代表 当地 大多数居 民的住房环境 。在 固体氡径 迹 探测器布放 的 １ 内， Ｂ点所 在 卧室基 本保持正 年 Ａ、 常使用状 态 ； 当使 用 Ｒ Ｄ Ａ ７测 氡仪进行 ２ ｈ连续 监测 ４ 时， 卧室提 前 ２ ｈ保 持正 常 关 闭状 态 ， ４ 并尽 量减 少人 员 的进 出 ， 直至连 续监 测采样 结束后 ， 恢 复至 正常 再
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｔｉ ｄ ｆ ｃ ｌ ｔ ｅｅ ｔｔ ｅ ｉ ｄ ｏ ａ ｏ ｃ ｕ ａｅｙ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｓｌ ｒ ｅ ｖ ｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｌｎ ｅ ｔｐ ｒ ｄ Ｔ ｅ ｂ ｓ ｗ ｙ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｓ ｉ ｕ ｔ ｏ ｄ ｔｃ ｈ ｎ ｏ ｒｒ ｄ ｎ ａ ｃ ｒ ｔ ｌ ｅ ａ ｓ ｆｉ ａｇ ａ ｉ ｉ ｎ ｏ ｇ ｔｓ ｅ ｉ ． ｈ ｅ ｔ ａ ｏ ｆ ｉ ｔ ａｏ ｏ ｄ ｔｃ ａ ｏ ａ ｅ ｎ ｆ ｕ ｄ ｏ ｔｂ ｏ ａ ｉ ｇ ａｐ ａ ｐ ｒ ｃ ｅ ｔ ｃ ｔ ｈ ｎ ｔ ｏ ｉ ａ ｏ ｏ ｔ ｕ ｕ ｎ ｔｒｍｅ ｈ ｄ ｅｅ ｔｒ ｄ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ０ ｎ ｕ ｙ ｃ ｍｐ ｒｎ ｌ ｈ ａ ｔ ｌ ａ ｋ ｅｃ ｉ ｇｍｅｈ ｄ ｗ ｔ ｒ ｄ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｍｏ ｉ ｔ ｏ ． ｉ ｒ ｈ ｎ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｒ ｄ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ａｐ ａ ｐ ｒｉｌ ｒ ｃ ｔ ｈ ｎ ｔ ｏ ； ａ ｏ ｏ ｔ ｕ ｕ ｎ ｔｒｍｅｈ ｄ ＲＡＤ７ ｒ ｄ ｎ ｍｏ ｉ ｒ ｙ ｒ ｓ ａ ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｉ ； ｌｈ ａ ｃ ｅｔａ ｋ ｅ ｃ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｄ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｍｏ ｉ ｔｏ ； ａｏ ｔ ｎ ｏ ａ ｏ ｎ ｔ ｏ
中子照相技术及其应用
中子照相技术及其应用裴宇阳 唐国有 郭之虞(北京大学物理学院 重离子物理教育部重点实验室 北京 100871)摘 要 本文简述中子照相的原理、方法和特征。
包括中子源,中子转换屏,中子成像技术等关键技术。
给出在4 5MV静电加速器上快中子照相的结果。
并概述中子照相技术的一些应用实例。
关键词 中子照相 快中子 中子转换屏 无损检测概述我国的中子照相可以追溯到60年代初,中国原子能科学院朱家等人在研究性重水反应堆上由中子通过有关材料的强度变化,完成了我国第一颗原子弹引爆中子源的最终质量检测。
80年代初,清华大学核能研究院等单位曾在反应堆上开展过热中子照相的研究工作,是我国首批建成的能投入正式运行的堆热中子照相系统1,若干年来为航空国防等部门完成许多热中子照相任务。
东北师范大学自1985年起开始进行过小型中子照相装置的实验和研究2。
中子照相对中子源有较高的要求,也制约中子照相的发展,反应堆中子源中子流密度高,可获得优质的中子照相的照片,但费用高,设备笨重,随着中子照相的推广,为满足工业应用,中子照相小型化的要求越来越迫切,以致成为当今中子照相研究中的主要课题之一。
如采用中子管,加速器中子源的可移动式中子照相装置等。
近些年来,中子的成像技术也有迅猛的发展,特别是电成像,实时成像等成为显示中子图像的主要手段,这也是当前该领域的主攻课题之一。
中子照相技术具有其他无损探测技术无可替代的特点和优点,能够获得很多其它传统技术不能得到的重要信息。
射线检测是从X射线开始的,与X 射线无损检测相比较,X射线穿透物体时,受到核外电子作用而被衰减,因此其质量衰减系数,与材料原子序数有确定的函数关系。
与X射线不同,中子不带电,能轻易的穿透电子层,与原子核发生核反应,因此其质量衰减系数与入射的中子能量和物质的原子核截面有关,和原子序数关系复杂。
由于上述机理的区别,使中子照相具有下列X射线所没有的功能:中子能够:a)穿透重元素物质,对大部分重元素,如铁、铅、铀等,质量吸收系数小;b)对某些轻元素,如水、碳氢化合物、硼等质量吸收系数反而特别大;c)区分同位素;d)能对强辐射物质成高质量的图像等。
辐射防护监测
闪烁探测器组成示意图
10
闪烁体按化学组成可分为两大类：无机闪烁体、 有机闪烁体。
常用的无机闪烁体有下列三种：NaI（T1）晶 体，CsI（T1）晶体，ZnS（Ag）闪烁体。有机闪 烁体按其状态可以分为三类：有机晶体、塑料闪烁 体、液体闪烁体。塑料闪烁体是一种含有有机闪烁 物质的固溶体，目前应用相当广泛。它的主要特点 是：发光衰减时间短，在ns级；透明度高，光传输 性能好；耐辐照性能良好，性能稳定，机械强度高， 耐潮湿，不需封装；制作简便，成本低廉，易于加 工成各种形状和尺寸的闪烁体。已有各种规格的塑 料闪烁体可用于β，γ射线的测量。
27
❖ （4）环境特性：对于温度，要求在-10℃-40℃的温度
范围内仪器读数变化在±5%以内；对于相对湿度，要 求在10%到95%范围内读数变化在±5%以内。此外， 应考虑气压及电磁场的影响。
❖ （5）对其它辐射的响应：实际测量条件有时比较复杂， 如高能γ射线和β射线都能穿射场。所以一般γ辐射监测 仪应对能量直到2.27MeV的β射线（90Sr/90Y源， Emax=2.27MeV）无响应。
性，是很优良的剂量率仪表，已得到广泛应用。Nal
闪烁体因其有效原子序数高，能量特性较差，测得
的数据不能直接用于剂量评价，需对仪器的电子线
路加以改进或对数据进行校正。
18
★
常见的国产闪烁剂量率仪表
型号及 名称
探测器
量程
能量响应
BH3103A
塑料闪烁 体
36KeV～3MeV 0～100μGy·h-1
JW3104 型
塑料闪烁 体
36KeV～3MeV 0～100μGy·h-1
JB4000 系列
Nal闪烁体
0.05μSv/h~200 μSv/h
CR39探测器对5种能量α粒子的响应
Ｃ３ Ｒ ９片 的测 量 和 数 据 处 理 ： 精 度 为 １ 用
ｔ 的指针 式杠 杆千 分 尺测 量 Ｃ ３ ａ ｍ Ｒ ９的厚 度 ； 用
精 度为 ０ ｉｍｇ的 分 析 天 平 （ Ｇ ２ Ａ型 ） 量 ． Ｔ ３８ 测
拟合 直 线 ： ＝ ０ ９ ・ ． ０ ｄ ．８ｔ ０ ２
ｍｍ。 Ｒ ９实际 受照 射能 量 ： ａ＝ ３ ０ Ｍｅ Ｃ３ Ｅ ． Ｖ。
（ ） Ｒ ９片 的 化 学 蚀 刻 ： 照 射 的 Ｃ ３ ３Ｃ ３ 受 Ｒ９
片分别 用 Ｎ Ｏ ａ Ｈ溶 液 ６ ０ Ｎ 和 ６ ２ ． ． ５ Ｎ在 ７ ℃ ０
恒 温条 件下 化 学蚀 刻 ， 刻 时 间分 别 为 １ ０— 蚀 ．
息。
２ ２ 实验过 程 ．
ｌ 研 究 内容
利用 Ａ 和 Ｒ 放 射源 的几 种 粒子 能 ｍ ａ 量， 射 Ｃ３ 照 Ｒ ９固体径 迹探 测器 ， 采用 Ｎ Ｏ ａ Ｈ溶
（ ） Ｒ ９片 的准 备 ： Ｃ ３ １Ｃ ３ 对 Ｒ ９实验 片 进 行
收 稿 日期 ：０ ９０ － ２０ － ２ ４ ３
径 迹 测量 技 术 与 电测 技 术 相 比 ， 有 的特 具
液 、 液浓 度分 别 为 ６ ０Ｎ 和 ６ ２ 在 ７ ℃ 溶 ． ．５Ｎ， ０
色是 ： 允许在较高的 辐照剂量环境下可靠地 工作 ； 不用供电系统和电子学线路 ； 可连续探测 而不改变其灵敏度 ； 可永久保存径迹 ； 空间分辨 本领高； 材料简单 、 使用方便 、 重量 轻、 寸小 尺 等 。采用 Ｃ Ｄ 和微 机 系 统 软件 可 解决 径迹 测 Ｃ
我们试 图通过 Ｃ ３ Ｒ ９对 带 电 粒子 （ 粒 子 ）
珠海市大气环境中氡浓度的测定
氡 (指222R n, 下同) 是放射性核素镭衰变形 成的无色、无味、无嗅的放射性气体Λ 人类受到 的整个天然本底辐射剂量中有 50% 以上来自 于氡及其子体的照射[1]; 氡及其子体的照射可 以诱发癌症[2, 3 ], 室内氡及其子体的危害问题引 起了国际上的广泛关注[4]Λ 珠海市位于铀富集 的花岗岩体之上, 属于自然高本底辐射区Λ同时 花岗岩石材广泛用作建筑材料及室内装饰材 料, 而这些石材中不少是铀富集的花岗岩; 此外 空调的使用以及现建的房屋密封性越来越好, 这些都可能使室内氡不断积累Λ 本研究采用固 体径迹探测器氡累积测定法对珠海市室内外大
105 97 86 113 90 123 97 103 155 107 93 90 118 96 70 55
180 161
说 明 一层地面用花岗岩装饰, 使用少, 通风差 室外样品放在离该会议室 10m 远的小树上Λ 新建住房, 位于吉大断裂带上, 房基为钾长石花岗岩或由其风 化形成的土壤Λ 该点位于吉大断裂一测, 离断裂带 300m Λ 该点离吉大断裂带 400m 一层地面有红色花岗岩石材室内装饰, 但房间宽阔, 经常有人 出入, 通风良好Λ 而四楼储藏室较少开门窗通风Λ 珠海市环境监测站大气环境质量常规监测点
响; ②室内氡浓度随高度变化Λ选择不同楼层进 行室内空气氡浓度测定, 以揭示珠海市室内氡 浓度随高度的变化情况; ③生活用水对室内氡 浓度水平的影响Λ 已有的研究表明地下水中氡 浓度一般较高, 如使用地下水作为生活用水对 室内空气的氡浓度影响大[6～ 7 ], 为此选择了一 些使用地下水家庭或公共场所进行测定, 试图 查明地下水与室内环境氡的关系; ④建筑材料 对室内氡的贡献Λ 建筑材料的氡释放是室内氡 的主要来源之一[8], 选择同一建筑物中其他情 况相似, 只是装修材料不同的居室进行氡测定, 以研究建筑材料对室内空气氡浓度的影响; ⑤ 对珠海市环境检测站大气环境常规监测点的氡
培训教材
8、KRT016/017/021MA 附件三、1KRT016MA频发“MF”故障的原因分析 附件四、1KRT016MA测量腔进水的原因分析 9、KRT018/019MA 10、KRT022/023MA 11、KRT026MA 12、KRT032/033/034MA 13、KRT036MA 14、KRT041MA 15、KRT051-055、501-502，508-512MA 16、KRT505MA 17、KRT901MA 18、KRT904MA 附件五、KRT通道报警处理流程
2、闪烁探测器
闪烁探测器的工作原理是基于下面事实，射线照射在某一 闪烁体上，使其中的原子和分子受激而发出荧光，将荧光的 光信号通过光电倍增管转换为电信号并加以放大获得测量结 果。 光子打到光电倍增管的光阴极上，发生光电效应，产生电 子，电子经过光电倍增管各打拿极的倍增放大后输出信号， 该信号经射极跟随器的耦合、前置放大从探头输出进入后续 电子线路。 闪烁探测器由闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器（包 括射极跟随器和后续电路）三个主要部分组成。 闪烁体按其化学成份可分为无机闪烁体和有机闪烁体。常 用的无机闪烁体有NaI(Tl)、CsI(Tl)、ZnS(Ag)等。有机闪烁体 又分为塑料闪烁体、有机晶体闪烁体和有机液体闪烁体。
1.3 正比计数器 气体探测器工作在正比区时，称为正比计数器，通常有圆柱 型、钟罩型、平行板型等。流气式正比计数器适合于长期连续 使用的需要。 在强度不变的放射源照射下，探测器输出脉冲随工作电压的 变化曲线称为坪曲线。它包括起始电压、坪长、坪斜等指标。 正比计数器的坪长一般大于150V，坪斜小于1%-5%/100V。
3、半导体探测器 半导体探测器的工作原理：在半导体的PN结区载流子很 少，当带电粒子射入结区后，损失能量，形成电子-空穴对， 在外加电场的作用下，电子和空穴向两极漂移，于是在输出 回路中形成电信号。 目前半导体探测器主要有两类，一类是PN结半导体探测器， 它包括扩散结半导体探测器、面垒型半导体探测器和离子注 入型半导体探测器。另一类是锂漂移探测器。目前我国的结 型半导体探测器主要是金硅面垒探测器。 金硅面垒探测器适合于α射线及α能谱的测量。为了较少 反向电流，锗锂漂移探测器要在低温（液氮）下保存和工作。 高纯锗探测器是利用高纯材料可以制作出耗尽层较厚的 PN结探测器的原理制成的。它需要在底温下使用，但不需要 在低温下保存。
什么是个人剂量监测
什么是个人剂量监测用辐射工作人员个人佩带的剂量计进行的测量或对其体内及排泄物中放射性核素种类和活度所作的测量，以及对测量结果进行的分析和解释。
监测的主要目的是对主要受照射的器官或组织所接受的平均当量剂量或有效剂量做出估算，进而限制工作人员个人接受的剂量，并且证明工作人员接受的剂量是符合有关国家标准的。
附加目的是提供工作人员所受剂量趋势和工作场所条件以及有关事故照射的资料。
个人剂量监测可分为常规监测、操作监测和特殊监测三种不同类型。
常规监测用于连续性作业，目的在于证明工作环境和工作条件是安全的，并且也证明没有发生需要重新评价操作程序的任何变化。
操作监测是当某项特定操作开始时进行的监测。
这种监测特别适用于短期操作程序的管理。
特殊监测是在异常情况发生或怀疑发生时进行的监测。
依据工作人员受照射的情况，个人剂量监测可分为外照射个人剂量监测和内照射个人剂量监测。
外照射个人剂量监测：根据工作人员的工作性质、接受剂量的大小、剂量计的灵敏度和衰退特性等确定外照射个人剂量监测周期。
对剂量计的基本要求是，应能对正常和异常操作情况下所有可能遇到的各种辐射、能量、剂量当量和剂量当量率都能以适当的准确度估算出所接受的剂量当量。
关于剂量计佩带的位置，若使用一个剂量计，则剂量计应佩带在代表躯干表面受照射最强的部位处。
四肢特别是手部受照剂量较大时，需要佩带附加的剂量计。
在高照射量率辐射场的短期照射时，工作人员要佩带几种个人剂量计，特别需要佩带报警剂量计。
为了执行辐射防护最优化纲要和及时防止意外照射，需要佩带报警的个人剂量计，进行即时监测。
用于监测B、X、Y辐射最常用的个人剂量计有胶片剂量计，辐射光致荧光玻璃剂量计和热释光剂量计。
袖珍剂量计和报警剂量计作为外照射个人剂量监测的辅助手段。
对于中子个人剂量监测，除热中子个人剂量监测外，中能中子和快中子个人剂量监测在技术和应用方面还存在一定的困难。
中能中子和快中子个人剂量监测目前采用诸如反照率中子个人剂量计，核乳胶快中子剂量计和固体径迹中子剂量计。
γ射线能谱测量实验报告(共12页)
γ射线能谱测量实验报告篇一：γ射线能谱的测量及γ射线的吸收γ射线能谱的测量及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【摘要】原子核从激发态跃迁到较低能级或基态跃迁能产生γ射线，实验，将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量，从而得到γ辐射强度按能量的分布。
并通过测量γ射线在不同物质中的吸收系数，了解γ射线在不同物质中的吸收规律。
【关键字】γ闪烁谱仪γ射线能谱物质吸收系数当今的世界，以对核技术进行了相当广泛的运用。
从1896年法国科学家A.H.Becquerel发现放射性现象开始，经过M.Curie一些新放射性元素的发现及其性质进行研究后，人类便进入了原子核科学时代。
在原子核发生衰变时，会发出α、β、γ射线，核反应时会产生各种粒子。
人们根据射线粒子与物质相互作用的规律，研制了各种各样的探测器。
这些探测器大致可以分为“信号型”和“径迹型”两大类。
径迹型探测器能给出粒子运动的径迹，有的还能测出粒子的速度、性质等，如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、多丝正比室等。
而信号型探测器根据工作物质和原理的不同，又可分为气体探测器、半导体探测器、闪烁探测器。
其中闪烁探测器的工作物质是有机或无机的晶体闪烁体，射线与闪烁体相互作用，会使其电离激发而发射荧光。
从闪烁体出来的光子与光电倍增管的光阴极发生光电效应而击出光电子，光电子在管中倍增，形成电子流，并在阳极负载上产生电信号。
如NaI(TI)单晶γ探测器。
γ射线是由原子核的衰变产生的，当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时，就有可能辐射出不同能量的γ射线。
人们已经对γ射线进行了很多研究，并在很多方面加以运用。
像利用γ射线杀菌，γ探伤仪等。
然而不恰当的使用γ射线也会对人类产生一定的危害。
γ射线的穿透力非常强，如果在使用过程中没有有效的防护，长时间被放射性元素照射的话可能发生细胞癌变。
在对γ射线进行了大量的研究后发现，按能量的不同，可以对其进行强度测量，从而得到γ辐射强度按能量的分布（能谱）。
第三章 电离辐射探测方法
输出信号计算
• 如果入射粒子的能量为E，并且全部损失在 电离室内，气体的平均电离能为ω • 一般气体为20—40eV，空气为33eV， • 则产生的平均离子对数为： N0=E /ω Q0=eN0=eE /ω • 则电容上产生的总电荷数为： • 则电容上产生的电压为： V0=Q0/C=eE /(Cω)
n n n n t t
：复合系数
—
负离子运动速度远小于电子，正离子与负离子的复 合系数要比正离子与电子的复合系数大得多。
离子和电子在外加电场中的漂移
离子和电子除了与作热运动的气体分子碰撞而杂 乱运动和因空间分布不均匀造成的扩散运动外，还有 由于外加电场的作用沿电场方向定向漂移。这种运动 称为“漂移运动”，定向运动的速度为“漂移速度”。
t dt I0
t
T
影响输出信号形状的因素
I (t )
0
d
x
t
V (t )
ut
t
I (t )
t
圆柱型电子脉冲电离室
2b 2a
r
C
V0
R
Ne a Q r0 Ne V0 ln b a
ln
r0
屏栅电离室（The Gridded Ion Chamber）
当外电路的时间常数远大于离子 漂移时间时的输出电压曲线 Neu I d
V (t )
Ne C0
Q C0
t
R0C0
1 V t C0
t
I t dt
0 0
Ne t R0C0 e C0
输出电压包含了正离子漂移的贡 献，工作于此状态的电离室成为 离子脉冲电离室